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Forschung und Umsetzung der integrierten Grafikprozessor

Feb 16, 2019

Mit der Entwicklung von eingebetteten Endgeräten und das Erfordernis der hochwertige 3D-Grafiken für eingebettete Endgeräte es ist schwer zu Echtzeitgrafiken Interaktion zu erreichen und hochauflösende Grafiken anzeigen, indem ausschließlich auf eingebettete CPUs wie (ARM, MIPS, etc.). Daher ist es immer dringlicher, fügen Sie spezielle eingebettete Grafik-Prozessor-chips in embedded-Systemen oder SOC Chips mit Grafik-Beschleunigung-Engine zur Verbesserung der Geschwindigkeit der Grafiken rendern, um die eingebettete CPU aus der schweren Rendering-Algorithmus frei verwenden. Zur gleichen Zeit die Entwicklung von embedded Bereich macht die Nachfrage für eingebettete GPU (Graphic Process Unit) Chips mehr und mehr, und hat eine breiten Markt Aussicht. Dieser Trend ist es von großer Bedeutung und Wert auf Forschung und Design Grafik-Prozessoren für embedded-Systeme geeignet.


Derzeit gibt es zwei Arten von eingebetteten GPUs, zählt die eingebettete GPU unterstützen OpenGL ES L. x fixed Rendering-Pipeline, die andere ist die eingebettete GPU unterstützen OpenGL ES 2. X programmierbare rendering-Pipeline. Dieses Projekt soll ein IP-Core eingebettete GPU zu entwerfen, die vollständig ES1.0 OpenGL-Standard unterstützt. Von Programmcode RTL (Register Transfer Logik) Ebene von GPU-Rendering-Pipeline und GPU-Treiber, ist ein Low-Power- und Hochleistungs-eingebettete Grafik-Prozessor für embedded-System entwickelt. In den gesamten Prozess der Chip-Entwicklung, Software-Modell des Chips erfolgt in der Regel zu überprüfen und zu simulieren, die Funktion des Chips, die Funktionssoftware Vorbild für die späteren RTL (Register Transfer Logik)-Level-Code zu überprüfen, bietet die entsprechenden Algorithmus. Das Hauptwerk dieses Papiers ist die Gestaltung und Umsetzung von Software-Modell in eingebettete GPU-Chip-Entwicklungsprozess. Diese Arbeit erkennt den Prozess der Verarbeitung von 3D-Grafiken in Grafik-Chip und bietet eine gute Referenz für die nachfolgende Chipentwicklung.


Um besser die eingebettete Grafik-Chip in der eingebetteten System simulieren, läuft die embedded Software GPU auf der embedded C PU in Form von Bibliotheken, die Funktionen des Grafikprozessors zu simulieren. In diesem Papier der ARM-Prozessor wird als die embedded CPU verwendet, und das Betriebssystem ist LINUX. Daher sind die Einrichtung von Software-GPU-Modell und die Entwicklung und Arbeit Debuggen in der Entwicklungsumgebung von ARM-LINUX-GCC ausgeführt. Aus einem anderen Blickwinkel ist eingebettete GPU die Umsetzung von OpenGL ES1.0, also das Design und die Entwicklung der entsprechenden Grafikbibliothek ist die Software-Implementierung der OpenGLES 1,0 am ARM + LINUX-Plattform.


Erstens, das Papier überprüft die Entwicklung der Geschichte und Status Quo der Grafikprozessor auf PC, kurz stellt den aktuellen Stand und die Bedeutung der Forschung der eingebetteten Prozessor im in- und Ausland und zur gleichen Zeit stellt das Ziel dieses Themas im Detail. Zweitens, die Zusammensetzung des Grafiksystems wird kurz vorgestellt, und die Schlüsseltechnologie der eingebettete GPU ist ausführlich diskutiert. Der Standard OpenGL ES1.0 nachdrücklich studierte, und die Lösung realisieren Grafik-Display-System in diesem Papier wird vorgebracht. Die Schlüsseltechnologie der eingebettete GPU Grafik-Pipeline-Technologie ist, d. h. Grafik pipeline Verwandte Algorithmus. Daher im Hauptteil des Papiers, das Prinzip dieser Grafik-Pipeline-Algorithmen ist ausführlich diskutiert und die entsprechende Gestaltung und Umsetzung vorgeschlagen. Schließlich sind die Funktionen der generierten GPU Softwarebibliothek überprüft, wie Übersetzung, Drehung Transformation, Beleuchtung Betrieb, Keulung und Clipping, Projektion und Rasterung. Die Simulation der Funktion von der Grafik-Chip wird realisiert.