Manuel d'utilisation du 'BLITTER'
(Processeur de transfert de blocs de bits)
ATARI Corporation
Sunnyvale, California
17 Juin 1987.
1. Introduction
2. Transferts de blocs de bits
3. Description fonctionnelle
4. Modèles de programmation
4.1. Carte des registres
4.2. Adresses des blocs de bits
4.3. Cadrages des blocs de bits
4.4. Opérations logiques
4.5. Accès au bus
Annexe A: Exemple de programmation
Annexe B: Fonction XBios de configuration du 'blitter'
Annexe C: Références
Cette documentation se limite … une description fonctionnelle
du 'BLITTER' de l'ATARI ST. Il ne constitue ni une notice
d'installation du circuit, ni un manuel de programmation de ce
circuit. Pour plus d'informations, référez-vous … l'Annexe C en
fin de ce chapitre.
1. INTRODUCTION
Le processeur de transfert de blocs de bits de l'Atari ST
("Bit-Block Transfer Processor", BLITTER) constitue la traduction
matérielle de l'algorithme de transfert de blocs de bits. Cet
algorithme peut être décrit comme la méthode de copie d'un bloc de
bits source vers un bloc de bits destination … travers une
opération logique. La primitive de transfert de blocs peut servir
à des opérations comme:
* le remplissage de zone,
* la rotation par découpage récursif,
* le zoom ou la réduction,
* le tracage de ligne par l'algorithme de Bresenham,
* les transformations de texte (ex: gras, italique, souligné)
* le déroulement de texte ("scrolling"),
* le remplissage selon une matrice,
et toutes les fonctions de copie de blocs de mémoire [C.1].
L'essence du transfert de blocs a été définie de façon
formelle et pour la première fois par Newman et Sproull dans leur
description de la fonction de copie de zones ("RasterOp", C.2).
Selon cette définition de base, l'opération de copie effectuait le
transfert sur une base de bit à bit et se limitait à un jeu réduit
de combinaisons booléennes. Des améliorations de cette fonction
comme le transfert de bits en parallèle ou l'introduction d'une
matrice demi-teinte ("half-tone") lors du transfert étaient
simplement proposées au lecteur en exercices.
Afin d'améliorer les fonctionnalités et d'accroitre les
performances de l'algorithme d'origine, les caractéristiques
décrites plus haut ont été ajoutées à la définition de la fonction
copie de zones et implémentées dans le circuit "RasterOp" (C.3).
Ce circuit manquait toutefois de la bi-dimensionnalité de la
fonction de départ et ses performances se ressentaient du goulot
d'étranglement constitue‚ par la lecture et l'écriture des données
de la source, de la destination et de la matrice demi-teinte (il
ne pouvait accéder à la mémoire par DMA).
Tandis que des progrès étaient accomplis au niveau de
l'accélération des fonctions du circuit "RasterOp", la d‚finition
formelle de la copie de zones était par ailleurs redéfinie et
fournissait la base de la primitive de copie par boucle de blocs
de bits dans le noyau du langage graphique Smalltalk-80 (C.4). Du
fait de son interface utilisateur très ouverte, la primitive de
transfert de blocs se révéla toutefois peu efficace, des
optimisations étant indispensables pour les cas simples, ce qui
allait contre la vocation même de globalité de la fonction. Il
devenait clair qu'une solution matérielle était indispensable si
l'on désirait améliorer les performances de la primitive de copie
par boucle sans réduire ses fonctionnalités.
Le 'Blitter' de l'Atari ST est une solution matérielle aux
problèmes de performances rencontrés par la fonction de transfert
de blocs. Le 'Blitter' est un périphérique DMA (accès direct à la
mémoire) qui réalise l'étendue complète des fonctions de copie de
blocs de bits en y ajoutant quelques possibilités mineures. Des
incréments ou des décréments sur un ou plusieurs mots sont
possibles pour des transferts vers la mémoire d'affichage du ST.
Un masque de destination, qui pourra être constitué de bits … 1
(ce qui supprime son effet), autorise un niveau supplémentaire de
trame. Le reste de cette documentation est directement orient‚
vers la description fonctionnelle du 'Blitter' de l'Atari ST.
2. TRANSFERTS DE BLOCS DE BITS
Comme indiqué précédemment, un transfert de bloc de bits peut
être considéré comme une procédure de déplacement de données
alignées sur un bit d'une source vers une destination, avec
application d'une opération logique lors du transfert. Il existe
seize règles de combinaisons logiques applicables au transfert de
la source vers la destination. On notera que ces seize règles
constituent l'ensemble des op‚rations logiques possibles lors du
transfert. La table ci-dessous fournit les caractéristiques de ces
opérations logiques:
OPERATIONS LOGIQUES
(~s&~d) (~s&d) (s&~d) (s&d) |OP| Règle logique
bit fort bit faible| |
------------------------------------------------------------------
0 0 0 0 |0 | tous à zéro
0 0 0 1 |1 | (source) ET (destination)
0 0 1 0 |2 | (source) ET (NON destination)
0 0 1 1 |3 | source
0 1 0 0 |4 | (NON source) ET (destination)
0 1 0 1 |5 | destination
0 1 1 0 |6 | (source) EOU (destination)
0 1 1 1 |7 | (source) OU (destination)
1 0 0 0 |8 | (NON source) ET (NON destination)
1 0 0 1 |9 | (NON source) EOU (destination)
1 0 1 0 |A | (NON destination)
1 0 1 1 |B | (source) OU (NON destination)
1 1 0 0 |C | (NON source)
1 1 0 1 |D | (NON source) OU (destination)
1 1 1 0 |E | (NON source) OU (NON destination)
1 1 1 1 |F | tous à un
------------------------------------------------------------------
Les paramètres de dimensions et de positions des blocs ainsi
que les caractéristiques du transfert doivent être initialisés
avant le transfert du bloc. Ces paramètres incluent l'affichage
restreint ("clipping"), l'oblique, les masques finaux, et le
recouvrement.
Affichage restreint ("clipping"): Les dimensions et positions des
blocs source et destination sont ajustées pour correspondre au
rectangle d'affichage restreint sélectionné. Dans la mesure où les
blocs source et destination ont une taille identique, les
dimensions du bloc destination sont réduites à celles du bloc
source une fois appliqué à ce dernier l'affichage restreint (et
vice-versa). On notera que le transfert n'a pas lieu d'être si le
bloc résultant est nul.
Oblique: Le décalage de ligne horizontale réalisant l'oblique est
calcul‚ lors du transfert de la source vers la destination.
Masques finaux: Les masques partiels des mots de début et de fin
sont déterminés. Ces masques sont fusionnés si la destination a
une largeur d'un seul mot.
Recouvrement: Les positions des blocs sont comparées pour tester
le recouvrement éventuel de ces blocs et éviter la destruction
d'une partie du bloc source lors du transfert.
Lors de transferts sans recouvrement, la direction de
transfert du bloc source est sans importance et débutera par
d‚faut au sommet en haut … gauche pour se terminer au sommet en
bas … droite. Pour des transferts avec recouvrement, la direction
de transfert correspond également à la diagonale coin haut gauche
vers coin bas droite si l'adresse de la source est supérieure ou
égale à l'adresse de la destination. Dans le cas contraire, c'est-
à-dire si l'adresse de la source est inférieure … l'adresse de la
destination, alors le transfert de données s'effectue … partir du
sommet en bas … droite vers le sommet en haut … gauche.
Une fois les paramètres de transfert positionnés, l'opération
de transfert de bloc peut débuter. Cette opération s'effectue
selon l'opération logique fixée (la demi-teinte et le code de
prise en compte de la demi-teinte [HOP] seront étudiés en 4.5).
TRANSFERT DE BLOC DE BITS
[Diagramme manquant]
3. DESCRIPTION FONCTIONNELLE
Veuillez vous référer au diagramme précédent de transfert de
bloc de bits pour la compréhension de ce chapitre. Pour percevoir
les composants de base d'un transfert, examinons d'abord le cas le
plus simple possible de transfert. Nous voulons remplir un bloc de
mémoires soit uniquement avec des zéros, soit seulement avec des
uns (OP = 0 ou OP = F). Dans ce cas élémentaire, seuls le bloc
d'opération logique, qui génère les zéros et les uns, et le bloc
de masque final servent au transfert. Si le masque final est
uniquement compos‚ de 1, le 'BLITTER' écrira simplement un mot (de
0 ou de 1 selon OP) puis un autre, etc., à partir de l'adresse de
la destination sans même prendre connaissance de l'ancien contenu
de la destination.
Au fur et à mesure de l'écriture, l'adresse de la destination
sera modifiée en accord avec les valeurs des registres d'INCREMENT
HORIZONTAL DE DESTINATION, d'INCREMENT VERTICAL DE DESTINATION, de
TAILLE HORIZONTALE et de TAILLE VERTICALE. Ces registres
définissent la taille et la forme du bloc à transférer. Les
registres de TAILLE HORIZONTALE et de TAILLE VERTICALE fournissent
les dimensions du bloc. Le registre de TAILLE HORIZONTALE spécifie
le nombre d'écritures de mots nécessaires pour la mise à jour
d'une ligne horizontale. Le registre de TAILLE VERTICALE spécifie
le nombre de lignes horizontales du bloc. L'INCREMENT HORIZONTAL
DE DESTINATION est un mot signé (16 bits, en complément à 2) qui
est ajout‚ à l'adresse de destination afin d'obtenir l'adresse du
mot suivant de la destination. En fin d'écriture de ligne,
l'INCREMENT VERTICAL DE DESTINATION est ajout‚ à l'adresse de la
destination afin de pointer le premier mot de la ligne suivante.
Le masque final d‚termine quels bits de la destination vont
être mis à jour. Les bits de la destination correspondant … des 1
dans le masque final sont mis à jour. Les bits de la destination
correspondant … des 0 dans le masque final restent inchangés. On
notera que même si certains bits de la destination demeurent
inchangés, une séquence de lecture-modification-écriture est
nécessaire. Afin d'améliorer les performances, seule la lecture
sera effectuée. On distingue trois MASQUES FINAUX numérots de 1 à
3. Le MASQUE FINAL 1 sert uniquement à l'écriture de la première
ligne horizontale. Le MASQUE FINAL 3 sert uniquement à l'écriture
de la dernière ligne horizontale. Le MASQUE FINAL 2 sert pour
toutes les autres lignes.
Maintenant considérons un cas plus complexe, supposons que
nous voulions effectuer un EOU ("XOR") du bloc de destination avec
une matrice demi-teinte de 16x16 bits. D'abord nous devons charger
la m‚moire demi-teinte ("Halftone RAM") avec la matrice demi-
teinte. La sélection de demi-teinte s'effectue à partir du
registre HOP tandis que l'opération logique EOU est fixée par
l'opérateur logique OP. Le registre de NUMERO DE LIGNE sert à
spécifier lequel des 16 mots de la matrice demi-teinte servira
pour la ligne courante. Ce registre doit être incrémenté ou
décrémenté en fin de chaque ligne conformément au signe du
registre d'INCREMENT VERTICAL DE LA DESTINATION. Placez les
registres d'INCREMENT HORIZONTAL et VERTICAL DE LA DESTINATION
ainsi que les registres de TAILLE HORIZONTALE et VERTICALE à leurs
valeurs avant le transfert. Cette procédure peut être utilisée
quel que soit l'opérateur logique choisi. Elle est également
utilisable avec un bloc source au lieu d'une matrice demi-teinte
ou en effectuant un ET logique entre le bloc source et la matrice
demi-teinte par modification du registre HOP. Un bloc source doit
avoir la même taille que le bloc destination mais peut avoir des
incréments et une adresse différentes, lesquels sont fixés par les
registres d'INCREMENT HORIZONTAL et VERTICAL DE SOURCE et par le
registre d'ADRESSE SOURCE.
En conclusion, considérons le cas où les blocs source et
destination ne sont pas alignés sur un mot. Dans ce cas, il se
peut que l'on doive lire les deux premiers mots de la source dans
le tampon source 32 bits et utiliser les seuls 16 bits coïncidant
avec les bits de la destination, selon le contenu du registre
OBLIQUE. Lorsque le mot suivant de la source est lu, les 16 bits
faibles du tampon source sont copiés dans les 16 bits forts et ces
16 bits faibles sont remplacés par le nouveau mot. Ce processus
est inversé lorsque la source est lue de la droite vers la gauche
(INCREMENT HORIZONTAL DE SOURCE négatif).
Etant donné que peuvent se présenter des cas où il s'avère
nécessaire d'effectuer une lecture supplémentaire de la source en
début de ligne afin de rafraichir le tampon de source et d'autres
où cela n'est pas indispensable du fait du registre de masque
final, un bit de contrôle a été fourni pour permettre cette
lecture supplémentaire. Le bit FXSR du registre OBLIQUE indique,
lorsqu'il est placé à 1, qu'une lecture suppl‚mentaire de la
source est n‚cessaire en début de ligne afin de rafraichir le
tampon de source. Cette lecture peut ne pas être nécessaire avec
certaines combinaisons de masques finaux et d'obliques. Si cette
lecture est supprimée, le transfert du mot bas vers le mot haut du
tampon source se produira normalement. Dans ce cas, un cycle de
lecture-modification-écriture sera effectué sur la destination en
fin d'écriture de chaque ligne horizontale sans prise en compte de
la valeur du registre de MASQUE FINAL correspondant.
4. MODELES DE PROGRAMMATION
Le 'Blitter' contient un ensemble de registres correspondant
aux adresses du transfert, aux cadrages des blocs de bits, aux
op‚rations logiques et demi-teinte ainsi qu'aux accŠs bus. Le
temps de positionnement des registres est … peu prŠs constant et
relativement important comparativement au temps de transfert de
petits blocs, beaucoup plus r‚duit relativement au temps de
transfert de grands blocs.
4.1. Carte des registres
Voici la carte des registres programmables du 'Blitter'
(notez que les bits inutilis‚s sont lus comme des 0 et figurent
ici sous forme de tirets).
CARTE DES REGISTRES
FF8A00 |XXXXXXXX| |XXXXXXXX| MEMOIRE DEMI-TEINTE
FF8A02 |XXXXXXXX| |XXXXXXXX|
FF8A04 |XXXXXXXX| |XXXXXXXX|
.. : .. : : .. :
FF8A1E |XXXXXXXX| |XXXXXXXX|
FF8A20 |XXXXXXXX| |XXXXXXX-| INCREMENT HORIZONTAL SOURCE
FF8A22 |XXXXXXXX| |XXXXXXX-| INCREMENT VERTICAL SOURCE
FF8A24 |--------| |XXXXXXXX| ADRESSE BLOC SOURCE
FF8A26 |XXXXXXXX| |XXXXXXX-|
FF8A28 |XXXXXXXX| |XXXXXXXX| MASQUE FINAL 1
FF8A2A |XXXXXXXX| |XXXXXXXX| MASQUE FINAL 2
FF8A2C |XXXXXXXX| |XXXXXXXX| MASQUE FINAL 3
FF8A2E |XXXXXXXX| |XXXXXXX-| INCREMENT HORIZ. DESTINATION
FF8A30 |XXXXXXXX| |XXXXXXX-| INCREMENT VERT. DESTINATION
FF8A32 |--------| |XXXXXXXX| ADRESSE BLOC DESTINATION
FF8A34 |XXXXXXXX| |XXXXXXX-|
FF8A36 |XXXXXXXX| |XXXXXXXX| TAILLE HORIZONTALE
FF8A38 |XXXXXXXX| |XXXXXXXX| TAILLE VERTICALE
FF8A3A |------XX| OPERATION DEMI-TEINTE
FF8A3B |----XXXX| OPERATION LOGIQUE
FF8A3C |XXX-XXXX|
||| ||||
||| ---------------- NUMERO DE LIGNE
|| ------------------ DEBORDEMENT
| ------------------- PARTAGE DU BUS
-------------------- OCCUPATION DU BUS
FF8A3D |XX--XXXX|
|| ||||
|| ---------------- OBLIQUE
| ------------------- NFSR
-------------------- FXSR
4.2. Adresses des blocs de bits
Cette section traite des registres d‚finissant les origines
des blocs de bits, les incr‚ments d'adresse et les tailles.
ADRESSE BLOC SOURCE
Ce registre de 23 bits contient l'adresse courante du bloc
source (seule une adresse paire peut ˆtre sp‚cifi‚e). Il est
accessible par le biais d'un adressage sur deux mots ou sur
un long mot. La valeur de ce registre correspond toujours …
l'adresse du prochain mot de la source devant ˆtre trait‚. Il
doit ˆtre mis … jour du pas sp‚cifi‚ par les registres
d'INCREMENT HORIZONTAL DE LA SOURCE et d'INCREMENT VERTICAL
DE LA SOURCE au fur et … mesure du transfert.
INCREMENT HORIZONTAL SOURCE
Ce registre de 15 bits, le bit le plus faible ‚tant ignor‚,
sp‚cifie le d‚calage horizontal en octets qui doit ˆtre
appliqu‚ … l'adresse du bloc source aprŠs chaque transfert de
mot. Cette valeur est SIGNEE et ajout‚e … l'adresse du bloc
source aprŠs chaque lecture de mot, lorsque la taille
horizontale est diff‚rente de 1. Si la taille horizontale est
‚gale … 1, ce registre n'est pas pris en compte. Les
instructions portant sur un op‚rande d'un octet ne doivent
pas ˆtre utilis‚es pour lire ou ‚crire ce registre.
INCREMENT VERTICAL SOURCE
Ce registre de 15 bits, le bit le plus faible ‚tant ignor‚,
sp‚cifie le d‚calage en octet qui doit ˆtre ajout‚ …
l'adresse du premier mot de la source lors d'un changement de
ligne. Cette valeur est SIGNEE et ajout‚e au registre
d'adresse du bloc source une fois arriv‚ en fin de ligne
(donc, lorsque la TAILLE HORIZONTALE est ‚gale … 1). Si le
registre de TAILLE HORIZONTALE contient 1, seul ce registre
est utilis‚. Les instructions portant sur un op‚rande d'un
octet ne doivent pas ˆtre utilis‚es pour lire ou ‚crire ce
registre.
ADRESSE BLOC DESTINATION
Ce registre de 23 bits contient l'adresse courante du bloc
DESTINATION (seule une adresse paire peut ˆtre sp‚cifi‚e). Il
est accessible par le biais d'une instruction portant sur
une taille mot ou long mot. La valeur de ce registre
correspond toujours … l'adresse du prochain mot de la
DESTINATION devant ˆtre trait‚. Il doit ˆtre mis … jour du
pas sp‚cifi‚ par les registres d'INCREMENT HORIZONTAL DE LA
DESTINATION et d'INCREMENT VERTICAL DE LA DESTINATION au fur
et … mesure du transfert.
INCREMENT HORIZONTAL DESTINATION
Ce registre de 15 bits, le bit le plus faible ‚tant ignor‚,
sp‚cifie le d‚calage horizontal en octets qui doit ˆtre
appliqu‚ … l'adresse du bloc DESTINATION aprŠs chaque
transfert de mot. Cette valeur est SIGNEE et ajout‚e …
l'adresse du bloc DESTINATION aprŠs chaque lecture de mot,
lorsque la taille horizontale est diff‚rente de 1. Si la
taille horizontale est ‚gale … 1, ce registre n'est pas pris
en compte. Les instructions portant sur un op‚rande d'un
octet ne doivent pas ˆtre utilis‚es pour lire ou ‚crire ce
registre.
INCREMENT VERTICAL DESTINATION
Ce registre de 15 bits, le bit le plus faible ‚tant ignor‚,
sp‚cifie le d‚calage en octet qui doit ˆtre ajout‚ …
l'adresse du premier mot de la DESTINATION lors d'un
changement de ligne. Cette valeur est SIGNEE et ajout‚e au
registre d'adresse du bloc DESTINATION une fois arriv‚ en fin
de ligne (donc, lorsque la TAILLE HORIZONTALE est ‚gale … 1).
Si le registre de TAILLE HORIZONTALE contient 1, seul ce
registre est utilis‚. Les instructions portant sur un
op‚rande d'un octet ne doivent pas ˆtre utilis‚es pour lire
ou ‚crire ce registre.
TAILLE HORIZONTALE
Ce registre de 16 bits sp‚cifie le nombre de mots contenus
dans une ligne de la destination. Le nombre minimum est 1 et
le maximum est 65536 d‚sign‚ par 0. Les instructions portant
sur un op‚rande d'un octet ne doivent pas ˆtre utilis‚es pour
lire ou ‚crire ce registre. Ce registre contient toujours le
nombre de mots encore … ‚crire dans la ligne courante, PAS
NECESSAIREMENT le nombre plac‚ … l'‚criture du registre.
Chaque fois qu'un mot du bloc destination est ‚crit, la
valeur de ce registre est d‚cr‚ment‚e jusqu'… ce qu'elle
atteigne 0, auquel cas le registre est rafraichi avec la
valeur de d‚part.
TAILLE VERTICALE
Ce registre de 16 bits sp‚cifie le nombre de lignes contenues
dans le bloc destination. Le nombre minimum est 1 et le
maximum est 65536 d‚sign‚ par 0. Les instructions portant sur
un op‚rande d'un octet ne doivent pas ˆtre utilis‚es pour
lire ou ‚crire ce registre. Ce registre contient toujours le
nombre de lignes restant … ‚crire dans le bloc, PAS
NECESSAIREMENT le nombre plac‚ … l'‚criture du registre.
Chaque fois qu'une ligne du bloc destination est ‚crite, la
valeur de ce registre est d‚cr‚ment‚e jusqu'… ce qu'elle
atteigne 0, auquel cas le registre est rafraichi avec la
valeur de d‚part.
4.3. Les cadrages des blocs de bits
Cette section d‚crit les registres de sp‚cification des
masques finaux, de transfert oblique et de reminiscence des
donn‚es source.
MASQUES FINAUX 1, 2, 3
Ces registres de 16 bits servent au masquage lors des
‚critures du bloc destination. Les bits du mot de destination
qui correspondent … des 1 dans le masque final seront
modifi‚s. Les bits du mot de destination qui correspondent …
des 0 dans le masque final restent inchang‚s. Le registre
MASQUE FINAL courant est d‚termin‚ en fonction de la position
de la ligne. Le MASQUE FINAL 1 est utilis‚ uniquement pour la
premiŠre ligne. Le MASQUE FINAL 3 sert seulement pour la
derniŠre ligne. Le MASQUE FINAL 2 sert pour toutes les autres
lignes. Lorsque la ligne est longue d'un seul mot, le MASQUE
FINAL 1 est utilis‚. Les instructions portant sur un op‚rande
ne doivent pas ˆtre utilis‚es pour lire ou ‚crire ces
registres.
OBLIQUE
Les quatre bits faibles du registre octet, d'adresse $FF8A3D,
sp‚cifient l'oblique, c'est-…-dire le d‚calage … droite
devant ˆtre appliqu‚ sur les donn‚es de la source avant de
les combiner avec la matrice demi-teinte et/ou les donn‚es de
la destination.
FXSR
Abr‚viation de "Force eXtra Source Read" (Force une lecture
suppl‚mentaire de la source). Lorsque ce bit est … 1, une
lecture suppl‚mentaire d'un mot de la source est effectu‚e
afin d'initialiser la portion complŠte de la source …
traiter.
NFSR
Abr‚viation de "No Final Source Read" (Pas de lecture de la
source en fin de ligne). Lorsque ce bit est … 1, la lecture
de la source lors du dernier mot de chaque ligne n'est pas
effectu‚e. On notera que l'utilisation de ce bit et/ou du
pr‚c‚dent n‚cessite une mise … jour des registres d'INCREMENT
VERTICAL DE LA SOURCE et d'ADRESSE DU BLOC SOURCE.
4.4. Op‚rations logiques
Cette section d‚crit les registres qui sp‚cifient le type de
combinaison logique effectu‚ sur les donn‚es du bloc source et du
bloc destination.
OP
Les quatre bits faibles de ce registre d'un octet, d'adresse
$FF8A3B, sp‚cifient la combinaison logique … effectuer entre
les bits du bloc source et du bloc destination, en accord
avec la table suivante:
OPERATIONS LOGIQUES
--------------------------------------------------
| OP | Combinaison logique |
--------------------------------------------------
| 0 | tous … 0 |
| 1 | (source) ET (destination) |
| 2 | (source) ET (NON destination) |
| 3 | (source) |
| 4 | (NON source) ET (destination) |
| 5 | (destination) |
| 6 | (source) EOU (destination) |
| 7 | (source) OU (destination) |
| 8 | (NON source) ET (NON destination) |
| 9 | (NON destination) |
| A | (source) OU (NON destination) |
| B | (NON source) |
| C | (NON source) OU (destination) |
| D | (NON source) OU (NON destination) |
| E | (source) ET (destination) |
| F | (source) ET (destination) |
--------------------------------------------------
Note: L'op‚ration logique EOU ("XOR") dispose de la table de
v‚rit‚ suivante:
-------
| EOU |
-------------------
| 0 | 0 | 0 |
-------------------
| 0 | 1 | 1 |
-------------------
| 1 | 0 | 1 |
-------------------
| 1 | 1 | 0 |
-------------------
4.5. Op‚rations demi-teinte
Cette section traite des registres sp‚cifiant les m‚moires de
matrice demi-teinte, l'index de ligne de matrice et le type de
combinaison entre les donn‚es de la source et de la matrice.
MEMOIRES MATRICE DEMI-TEINTE
Ces m‚moires correspondent au masque de la matrice, soit 16
mots (16x16 bits). Chaque mot correspond … une ligne du bloc
destination et il se r‚pŠte toutes les 16 lignes. Le mot
courant est point‚ par l'index de ligne de matrice. Ces
registres peuvent ˆtre lus mais ne peuvent pas ˆtre ‚crits
avec des instructions portant sur un octet.
INDEX DE LIGNE DE MATRICE
Les quatre bits faibles de ce registre octet, situ‚ …
l'adresse $FF8A3C, permettent d'obtenir le masque de matrice
courant. La valeur du registre est ‚gale … l'index relatif
plus deux dans la matrice demi-teinte d‚butant en $FF8A00.
Cette valeur est incr‚ment‚e ou d‚cr‚ment‚e en fin de ligne
et remise … jour lorsqu'elle devient nulle. Le signe de
l'INCREMENT VERTICAL DE LA DESTINATION d‚finit le sens du pas
(incr‚mentation ou d‚cr‚mentation).
DEBORDEMENT
Le bit de d‚bordement, lorsqu'il est … 1, provoque
l'utilisation des quatre bits faibles des donn‚es de la
source oblique comme index de l'adresse de la matrice demi-
teinte. Remarque: La matrice demi-teinte reste naturellement
valide lorsque ce bit est … 1.
TYPE D'OPERATION DEMI-TEINTE (HOP)
Les deux bits faibles de ce registre octet, situ‚ … l'adresse
$FF8A3A, sp‚cifient le type de combinaison de la source et de
la matrice demi-teinte selon le tableau suivant:
OPERATIONS DEMI-TEINTE
------------------------------------------
| HOP | R‚gle de combinaison |
------------------------------------------
| 0 | tous … 1 |
| 1 | matrice demi-teinte |
| 2 | source |
| 3 | (source) ET (matrice demi-teinte) |
------------------------------------------
4.6. AccŠs au bus
Cette section d‚crit les registres de contr“le d'accŠs au bus
et d'‚tat de base du 'Blitter'.
HOG
Le bit HOG, s'il est … 0, provoque un partage ‚quitable de
l'accŠs au bus entre le processeur 68000 et le 'Blitter'.
Dans ce mode, chacun dispose de 64 cycles machines, l'autre
‚tant stopp‚. Si ce bit est … 1, le processeur 68000 est
stopp‚ jusqu'… ce que le transfert ait pris fin. Dans les
deux cas le 'Blitter' c‚dera le pas aux autres p‚riph‚riques
DMA. L'arbitrage du bus peut permettre au processeur
d'ex‚cuter une ou plusieurs instructions mˆme en mode 'hog'.
Aussi n'escomptez pas que l'instruction suivant celle qui
placera le bit 'BUSY' ne sera ex‚cut‚e qu'une fois le
transfert termin‚. Le bit 'BUSY' doit ˆtre scrut‚ si l'on
d‚sire r‚aliser ce type de synchronisation.
BUSY
Le bit 'BUSY' est mis … 1 une fois que tous les autres
registres ont ‚t‚ initialis‚s afin de d‚marrer le transfert.
Il restera … 1 tant que le transfert ne sera pas termin‚. La
ligne d'interruption est une copie conforme de l'‚tat de ce
bit. Voir l'annexe A pour des informations compl‚mentaires
sur la fa‡on de traiter le bit 'BUSY'.
ANNEXE A -- EXEMPLE DE PROGRAMMATION
Afin de maintenir une compatibilit‚ logicielle avec les
futurs ST d'Atari ‚quip‚s d'un 'Blitter', les d‚veloppeurs n'ont
besoin que de rester en accord avec les documentations 'Ligne A'
et 'VDI'. Les futurs systŠmes d'exploitation en ROM utiliseront le
'Blitter' pour am‚liorer les performances de nombreuses fonctions
du VDI et de la ligne A. Cela s'effectuera de fa‡on transparente
pour le programme et l'utilisateur. En cons‚quence, le d‚veloppeur
n'a besoin de mettre en oeuvre aucune routine particuliŠre pour
disposer des avantages du 'Blitter'.
Comme rŠgle de conduite, n'effectuez jamais un appel au VDI
ou … la ligne A sous interruption, faute de quoi les r‚sultats
seront impr‚visibles et peut-ˆtre catastrophiques au cas o— une
op‚ration sur le 'Blitter' viendrait interrompre une autre
op‚ration sur ce mˆme 'Blitter'.
Le programme list‚ ci-dessous n'a pas ‚t‚ optimis‚, il est
seulement fourni … des fins p‚dagogiques.
__________________________________________________________________
* (C) 1987 Atari Corporation
* Tous droits r‚serv‚s
*
* ADRESSE DE BASE DU BLITTER
*
BLITTER equ $FF8A00
*
* DECALAGES DES REGISTRES DU BLITTER
*
Halftone equ 0 * Matrice demi-teinte *
Src_Xinc equ 32 * Incr‚ment X source *
Src_Yinc equ 34 * Incr‚ment Y source *
Src_Addr equ 36 * Adresse bloc source *
Endmask1 equ 40 * Masque final 1 *
Endmask2 equ 42 * Masque final 2 *
Endmask3 equ 44 * Masque final 3 *
Dst_Xinc equ 46 * Incr‚ment X destination *
Dst_Yinc equ 48 * Incr‚ment Y destination *
Dst_Addr equ 50 * Adresse bloc destination *
X_count equ 54 * Largeur de bloc *
Y_Count equ 56 * Hauteur de bloc *
HOP equ 58 * Type op‚ration demi-teinte *
OP equ 59 * Type op‚ration logique *
Line_Num equ 60 * index de ligne dans matrice *
Skew equ 61 * oblique *
*
* DRAPEAUX DE REGISTRES DU BLITTER
*
fHOP_Source equ 1
fHOP_Halftone equ 0
*
fSkewFXSR equ 7
fSkewNFSR equ 6
*
fLineBusy equ 7
fLineHog equ 6
fLineSmudge equ 5
*
* MASQUES DE REGISTRES DU BLITTER
*
mHOP_Source equ $02
mHOP_Halftone equ $01
*
mSkewFXSR equ $80
mSkewNFSR equ $40
*
mLineBusy equ $80
mLineHog equ $40
mLineSmudge equ $20
*
* DONNEES DES MASQUES FINAUX
*
* Ces tables sont r‚f‚renc‚es par des instructions d'adressage
* relatives au compteur de programme. Aussi les noms de ces
* tables doivent-ils se trouver dans les 128 octets des
* instructions de r‚f‚rence. Amen.
*
* 0: Destination 1: Source
* << Inverser donn‚es du masque de donn‚es droite >>
*
lf_endmask
dc.w $FFFF
*
rt_endmask
dc.w $7FFF
dc.w $3FFF
dc.w $1FFF
dc.w $0FFF
dc.w $07FF
dc.w $03FF
dc.w $01FF
dc.w $00FF
dc.w $007F
dc.w $003F
dc.w $001F
dc.w $000F
dc.w $0007
dc.w $0003
dc.w $0001
dc.w $0000
*
* Titre: BLiT_iT
*
* But: Transf‚rer un bloc de pixels situ‚s … une position
* arbitraire X,Y dans la forme m‚moire source vers
* une autre position arbitraire X,Y dans la forme
* m‚moire destination en utilisant le mode REPLACE
* (op‚ration logique 3).
* Les rectangles source et destination ne doivent
* pas se recouvrir.
*
* Entr‚es:
* a4: pointeur vers un bloc de param‚tres d'entr‚e
* de 34 octets.
*
* Note: Cette routine doit ˆtre ex‚cut‚e en mode super-
* viseur car un accŠs vers des registres mat‚riels
* est effectu‚ dans une r‚gion prot‚g‚e de m‚moire.
*
*
* D‚calages du Bloc de ParamŠtres d'entr‚e
*
SRC_FORM equ 0 ; Adresse base du bloc source
SRC_NXWD equ 4 ; D‚calage entre mots dans plan source
SRC_NXLN equ 6 ; Largeur du bloc source
SRC_NXPL equ 8 ; D‚calage entre plans de la source
SRC_XMIN equ 10 ; X minimum rectangle source
SRC_YMIN equ 12 ; Y minimum rectangle source
*
DST_FORM equ 14 ; Adresse base du bloc destination
DST_NXWD equ 18 ; D‚calage entre mots plan destination
DST_NXLN equ 20 ; Largeur du bloc destination
DST_NXPL equ 22 ; D‚calage entre plans destination
DST_XMIN equ 24 ; X minimum rectangle destination
DST_YMIN equ 26 ; Y minimum rectangle destination
*
WIDTH equ 28 ; Largeur du rectangle … transf‚rer
HEIGHT equ 30 ; Hauteur du rectangle … transf‚rer
PLANES equ 32 ; Nombre de plans … transf‚rer
*
BLiT_iT:
*
lea BLiTTER,a5 ; a5-> registre bloc BLITTER
*
* Calcule les coordonn‚es maximales horizontales … partir des
* coordonn‚es minimales horizontales et de la largeur
*
move.w WIDTH(a4),d6
subq.w #1,d6 ; d6 <- largeur - 1
move.w SRC_XMIN(a4),d0 ; d0 <- X minimum source
move.w d0,d1 ; d1 <- X minimal source
add.w d6,d1 ; + largeur du bloc
move.w DST_XMIN(a4),d2 ; d2 <- X minimum destination
move.w d2,d3 ; d3 <- X minimal destination
add.w d6,d3 ; + largeur du bloc
*
* Les masques de fin sont d‚duits de l'origine horizontale de la
* source modulo 16 et de l'origine horizontale de la destination
* modulo 16.
*
moveq #$0F,d6 ; d6 <- masque modulo 16
move.w d2,d4 ; d4 <- DST_XMIN
and.w d6,d4 ; d4 <- DST_XMIN modulo 16
add.w d4,d4 ; d4 <- d‚calage gauche
move.w lf_endmask(pc,d4.w),d4 ; d4 <- masque fin gauche
move.w d3,d5 ; d5 <- DST_XMAX
and.w d6,d5 ; d5 <- DST_XMAX modulo 16
add.w d5,d5 ; d5 <- d‚calage droite
move.w rt_endmask(pc,d5.w),d5 ; d5 <- masque fin droite
not.w d5 ; d5 <- masque fin droite
*
* La valeur d'oblique est ‚gale … (Xmin destination modulo 16
* - Xmin source modulo 16) && 0x000F. Trois discriminants sont
* utilis‚s pour d‚terminer les ‚tats des drapeaux FXSR et NFSR:
*
* bit 0 0: Xmin source mod 16 <= Xmin destination mod 16
* 1: Xmin source mod 16 > Xmin destination mod 16
*
* bit 1 0: SrcXmax/16-SrcXmin/16 <> DstXmax/16-DstXmin/16
* largeur source largeur destination
* 1: SrcXmax/16-SrcXmin/16 == DstXmax/16-DstXmin/16
*
* bit 2 0: largeur destination multi-mots
* 1: largeur destination = un seul mot
*
* Ces drapeaux fournissent le d‚calage dans la table d'oblique
* supportant les drapeaux d'‚tat FXSR et NFSR pour des aligne-
* ments donn‚s de la source et de la destination.
*
move.w d2,d7 ; d7 <- Dst Xmin
and.w d6,d7 ; d7 <- Dst Xmin modulo 16
and.w d0,d6 ; d6 <- Src Xmin modulo 16
sub.w d6,d7 ; d7 <- Dst Xmin modulo 16
; - Src Xmin modulo 16
clr.w d6 ; d6 <- index base table drapeaux
addx.w d6,d6 ; d6[bit 0] <- drapeau d'aligne-
; ment dans le mot
lsr.w #4,d0 ; d0 = d‚calage hor. vers srcXmin
lsr.w #4,d1 ; d1 = d‚calage vert.vers srcXmax
sub.w d0,d1 ; d1 <- largeur source - 1
lsr.w #4,d2 ; d2 <- d‚calage mot vers dstXmin
lsr.w #4,d3 ; d3 <- d‚calage mot vers dstXmax
sub.w d2,d3 ; d3 <- largeur destination - 1
bne set_endmasks ; deuxiŠme discriminant = un mot
; de destination
*
* Lorsque la destination n'a qu'un mot de large, les masques de
* d‚but et de fin sont fusionn‚s pour cr‚er le Masque Final 1.
* Les autres masques finaux seront ignor‚s par le BLiTTER.
*
and.w d5,d4 ; d4 <- masque de fin mot simple
addq.w #4,d6 ; d6[bit 2]:1 => un mot dest.
set_endmasks:
move.w d4,Endmask1(a5) ; masque final gauche
move.w #$FFFF,Endmask2(a5) ; masque final centre
move.w d5,Endmask3(a5) ; masque final droite
cmp.w d1,d3 ; dernier discriminant correspond
bne set_count ; ‚galit‚ largeurs src et dst
addq.w #2,d6 ; d6[bit 1]:1 => largeurs ‚gales
set_count:
move.w d3,d4
addq.w #1,d4 ; d4 <- nombre mots ligne dest.
move.w d4,X_count(a5) ; place valeur dans BLiTTER
* Calcule l'adresse de d‚part de la Source:
*
* Adresse du Bloc Source +
* ( Ymin source * Largeur Bloc source ) +
* (( Xmin source / 16) * Xinc Source)
move.l SRC_FORM(a4),a0 ; a0 <- d‚but bloc source
move.w SRC_YMIN(a4),d4 ; d4 <- d‚calage en lignes SrcYmin
move.w SRC_NXLN(a4),d5 ; d5 <- longueur ligne source
mulu d5,d4 ; d4 <- d‚calage en octets jusque
; (0, Ymin)
add.l d4,a0 ; a0 -> (0,Ymin)
move.w SRC_NXWD(a4),d4 ; d4<- d‚calage entre mots cons‚-
move.w d4,Src_Xinc(a5) ; cutifs dans un plan source
mulu d4,d0 ; d0<- d‚calage mot contenant Xmin
add.l d0,a0 ; a0-> 1er mot source(Xmin, Ymin)
* Src_Yinc est le d‚calage en octets entre de dernier mot d'une
* ligne de la source et le premier mot de la ligne suivante.
mulu d4,d1 ; d1<- taille ligne srce en octets
sub.w d1,d5 ; d5 <- valeur ajout‚e au pointeur
move.w d5,Src_Yinc(a5) ; de fin de ligne pour pointer
; le d‚but de ligne suivante
*
* Calcule l'adresse de d‚part de la destination:
*
* Adresse du Bloc destination +
* ( Ymin destination * Largeur Bloc destination ) +
* (( Xmin destination / 16) * Xinc destination)
move.l DST_FORM(a4),a1 ; a1 <- d‚but bloc destination
move.w DST_YMIN(a4),d4 ; d4 <- d‚calage en lignes DstYmin
move.w DST_NXLN(a4),d5 ; d5 <- longueur ligne destination
mulu d5,d4 ; d4 <- d‚calage en octets jusque
; (0, Ymin)
add.l d4,a1 ; a1 -> (0,Ymin)
move.w DST_NXWD(a4),d4 ; d4<- d‚calage entre mots cons‚-
move.w d4,Dst_Xinc(a5) ; cutifs dans un plan dest.
mulu d4,d2 ; d2<- d‚calage mot contenant Xmin
add.l d2,a1 ; a1-> 1er mot dest.(Xmin, Ymin)
* Dst_Yinc est le d‚calage en octets entre de dernier mot d'une
* ligne de la destination et le premier mot de la ligne suivante.
mulu d4,d3 ; d3<- taille ligne DSTe en octets
sub.w d3,d5 ; d5 <- valeur ajout‚e au pointeur
move.w d5,Dst_Yinc(a5) ; de fin de ligne pour pointer
; le d‚but de ligne suivante
*
* Le quartet bas de la diff‚rence entre l'alignement de la source
* et de la destination constitue la valeur oblique. Utilisation
* du drapeau d'index d'oblique pour r‚f‚rencer les ‚tats de FXSR
* et NFSR dans la table des drapeaux d'oblique
*
and.b #$0F,d7 ; d7 <- compte oblique de base
or.b skew_flags(pc,d6.w),d7 ; d7 <- drapeaux n‚cessaires
move.b d7,Skew(a5) ; charge registre Oblique
move.b #mHOP_Source,HOP(a5) ; HOP fix‚: source seule
move.b #3,OP(a5) ; OP logique = mode REPLACE
lea Line_Num(a5),a2 ; registre num‚ro de ligne
move.b #fLineBusy,d2 ; drapeau ligne Busy
move.w PLANES(a4),d7 ; d7 <- controleur de plan
bsr begin
* Le placement des drapeaux Oblique
*
*
* Qualificateurs Actions Direction transfert: Gauche->Droite
*
* ‚gal Sx&F>
* larg.Dx&F FXSR NFSR
*
* 0 0 0 1 |..ssssssssssssss|ssssssssssssss..|
* |......dddddddddd|dddddddddddddddd|dd......
*
* 0 1 1 0 |......ssssssssss|ssssssssssssssss|ss......
* |..dddddddddddddd|dddddddddddddd..|
*
* 1 0 0 0 |..ssssssssssssss|ssssssssssssss..|
* |...ddddddddddddd|ddddddddddddddd.|
*
* 1 1 1 1 |...sssssssssssss|sssssssssssssss.|
* |..dddddddddddddd|dddddddddddddd..|
*
skew_flags:
dc.b mSkewNFSR ; Larg. Source < larg. Destination
dc.b mSkewFXSR ; Larg. Source > larg. Destination
dc.b 0 ; Largeur=d‚calage droite source
dc.b mSkewNFSR+mSkewFXSR ; Largeur=d‚calage gche source
* Lorsque la largeur de la destination est un simple mot
dc.b 0 ; largeur source = 0 mot
dc.b mSkewFXSR ; largeur source de deux mots
dc.b 0 ; pas de drapeau d'oblique si la
dc.b 0 ; largeur de source et de dest.
; sont ‚gales … un mot.
next_plane:
move.l a0,Src_Addr(a5) ; pointeur Source pour ce plan
move.l a1,Dst_Addr(a5) ; pointeur Dest. pour ce plan
move.w HEIGHT(a4),Y_count(a5) ; compteur de lignes
move.b #mLineBusy,(a2) ; <<< d‚marrage du BLiTTER >>>
add.w SRC_NXPL(a4),a0 ; a0-> d‚but prochain plan srce
add.w DST_NXPL(a4),a1 ; a1-> d‚but prochain plan dest.
*
* Le BLITTER opŠre g‚n‚ralement avec le drapeau HOG … 0. Dans ce
* mode, le BLITTER et l'unit‚ centrale du ST se partagent ‚quita-
* blement le bus, chacun travaillant durant 64 cycles d'horloge
* tandis que l'autre est stopp‚. Ce mode permet aux interruptions
* d'ˆtre prises en compte par le 68000 lorsqu'un transfert de bloc
* large est effectu‚. La contrepartie de ce mode op‚ratoire est
* que les transferts de blocs effectu‚s dans ce mode prennent deux
* fois plus de temps que dans l'autre mode (HOG … 1).
* 90% des performances du mode HOG peuvent cependant ˆtre obtenues
* si l'on adopte une proc‚dure de red‚marrage ultra-rapide du
* blitter. Lorsque le contr“le est rendu au 68000 par le blitter,
* celui-ci r‚initialise imm‚diatement le drapeau BUSY, permettant
* au Blitter de red‚marrer aprŠs seulement 7 cycles horloge au
* lieu des 64 cycles normaux. Les interruptions en attente seront
* trait‚es avant que le code de red‚marrage prenne effet. Si le
* drapeau BUSY est r‚initialis‚ lorsque le compteur de ligne est …
* z‚ro, le drapeau restera … 0, indiquant la fin de l'op‚ration de
* transfert et la non n‚cessit‚ de red‚marrer le Blitter.
*
* (Les routines de traitement d'interruption doivent obligatoire-
* ment stopper le BLITTER lors de l'ex‚cution de parties critiques
* par mise … 0 du drapeau BUSY. L'‚tat ant‚rieur du drapeau BUSY
* devra ensuite ˆtre restaur‚, avant la fin de la routine de trai-
* tement d'interruption.)
restart:
bset.b d2,(a2) ; red‚marre le Blitter + test BUSY
nop ; pour laisser du temps aux inter.
bne restart ; red‚marrage du Blitter si le
* ; drapeau n'‚tait pas … 0.
begin:
dbra d7,next_plane ; plan suivant
rts
----------------------------------------------------------------
Annexe B -- Fonction XBios de configuration du Blitter
0x40 Blitmode - Fixe/Demande la configuration du Blitter
Synopsis: int Blitmode(drapeau)
int drapeau;
La fonction 0x40 (64 en d‚cimal) du Bios ‚tendu (trap #14)
fixe et demande la configuration actuelle du blitter. Si 'drapeau'
est ‚gal … -1 (0xFFFF), aucune op‚ration n'est effectu‚e et la
configuration courante du blitter est retourn‚e. Si 'drapeau' est
diff‚rent de -1, alors la configuration du blitter est fournie
comme suit:
bit 0: 0: mode de transfert logiciel
1: mode de transfert mat‚riel (blitter)
bits 1 .. 14: ind‚finis, r‚serv‚s
bit 15: doit ˆtre nul
La configuration ant‚rieure du blitter est retourn‚e dans le
mot faible de D0 avec les caract‚ristiques suivantes:
bit 0: 0: transferts par logiciel
1: transferts par blitter
bit 1: 0: pas de Blitter implant‚ sur le systŠme
1: Blitter implant‚ sur le systŠme
bits 2 .. 14: ind‚finis, r‚serv‚s, peuvent ˆtre … z‚ro
ou … un au retour
bit 15: toujours retourn‚ … 0
Si l'on tente de positionner le mode de transfert "mat‚riel"
alors qu'aucun blitter n'est implant‚ sur le systŠme, le mode
"logiciel" reste positionn‚.
Les champs r‚serv‚s sont destin‚s … de futures possibilit‚s
du blitter ou d'autres circuits graphiques. Ils ne doivent pas
ˆtre pris en compte mais doivent ˆtre laiss‚s inchang‚s car ils
sont susceptibles de servir dans l'avenir.
Cet appel fonctionne avec toutes les versions du systŠme
d'exploitation sur ROMs (N.D.T.: Avec des ROMs ant‚rieures … Avril
1987, cet appel renvoie 0x40, soit "transfert par logiciel" (bit 0
… 0) et "pas de Blitter implant‚" (bit 1)).
EXEMPLE D'APPEL EN LANGAGE C
#define Blitmode(a) xbios(64,a)
int curmode;
Curmode = Blitmode(-1); /* demande ‚tat courant blitter */
Blitmode(curmode | 1); /* active le blitter */
travail(); /* ... fait quelque chose */
Blitmode(curmode); /* replace ‚tat ant‚rieur blitter*/
EXEMPLE D'APPEL EN ASSEMBLEUR 68000
move.w #-1,-(sp) * demande ‚tat courant
move.w #$40,-(sp) * fonction Blitmode (demande)
trap #14 * bios ‚tendu
addq.l #4,sp * restaure la pile
move.w d0,-(sp) * sauve ‚tat ant‚rieur blitter
or.w #1,d0 * active le blitter
move.w d0,-(sp) * fixe activation blitter
move.w #$40,-(sp) * fonction Blitmode (fixe)
trap #14 * bios ‚tendu
addq.l #4,sp * restaure la pile
*
* ... fait quelque chose
*
move.w #$40,-(sp) * restaure l'‚tat ant‚rieur
trap #14 * bios ‚tendu
addq.l #4,sp * d‚pile paramŠtres
Annexe C -- R‚f‚rences
[1] Rob Pike, Leo Guibas, et Dan Ingalls, 'SIGGRAPH84 Course
Notes: Bitmap Graphics', AT&T Bell Laboratories 1984.
[2] William Newman et Robert Sproull, 'Principles of Interactive
Computer Graphics', McGraw-Hill 1979, Chapitre 18.
[3] John Atwood, '16160 Raster0p Chip Data Sheet', Silicon
Compilers 1984. Voir aussi 'VL16160 RasterOp Graphics/Boolean
Operation ALU', VLSI Technology 1986.
[4] Adele Goldberg et David Robson, 'Smalltalk-80: The Language
and its Implementation', Addison-Wesley 1983, Chapitre 18.
