[发明专利]多通道通用平台2D图形加速器

说明书

技术领域

本发明涉及一种多通道通用平台2D图形加速器，属于计算机软件与应用领域。

背景技术

消费类电子产品的快速发展使得嵌入式多媒体系统的性能要求也随之提升。随着消费电子产品性能的不断增强, 越来越多的嵌入式多媒体系统希望能够支持速度快、性能强劲的图形系统, 嵌入式图形加速器在嵌入式多媒体系统中的应用开始崭露头角, 并在嵌入式多媒体系统中得到更加广泛、更加深入的应用。

硬件加速技术对比软件加速有很大的优势: 速度快、功能强和CPU 占用率低。硬件加速和软件加速相比的最大优势在处理速度上, 如一个简单的浮点运算协处理器, 其浮点运算的性能就可以达到通用CPU的30倍。硬件图形加速器能比软件加速提供更多的效果和功能, 例如PC 图形加速器中的HDR (高动态范围)效果, 它使得画面在细微变化时更加自然, 但由于消耗太多的运算资源, 对于实时渲染场景难以使用软件实现, 而借助先进的图形加速硬件就可以完成。CPU占用率低, 比如在PC系统中, 只有使用中高端双核CPU才能流畅播放1080PH.264视频, 而且CPU占有率高达70% - 90%；但是启用图形加速卡的硬件加速功能之后, CPU占用率降低到了10%。

    图形硬件加速器在嵌入式多媒体系统中应用越来越广泛。硬件图形加速器能够让嵌入式平台完成一些计算量特别复杂的任务, 比如说实时视频音频的编解码和3D游戏。由于嵌入式通用CPU特别注重低功耗和移动性, 因此频率一般不是很高, 其性能也很难满足高质量实时视频音频的编解码和3D 游戏, 如果要完成上述的任务就需要硬件加速器的支持。

发明内容

本发明的目的在于，本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种多通道通用平台2D图形加速器，消除操作系统以及不同平台架构的差异，兼容现有标准，以自主知识产权的标准化图形语言为基础，为商业企业、科研单位以及个人图形开发者提供一体化可视化符合中国人开发习惯的图形开发技术平台。

    本发明多通道通用平台2D图形加速器原理如下:初始化2D图形控制器，初始化源数据缓冲区和目的数据缓冲区, 即填写这些缓冲区的首地址、像素位宽、每行占字节数和像素格式。一般初始化这两种缓冲区后就不再改变了；向指令缓冲区中填充图形指令；重置图形控制器，通过写控制寄存器, 把所有状态寄存器、中断寄存器和指令缓冲区相关的寄存器全部重置；配置指令缓冲区寄存器，即配置指令缓冲区的首地址、长度和尾地址。

 

具体实施方式

多通道通用平台2D图形加速器实施步骤：

1）初始化2D图形控制器，初始化源数据缓冲区和目的数据缓冲区, 即填写这些缓冲区的首地址、像素位宽、每行占字节数和像素格式，一般初始化这两种缓冲区后就不再改变了；

2）向指令缓冲区中填充图形指令；

3）重置图形控制器，通过写控制寄存器, 把所有状态寄存器、中断寄存器和指令缓冲区相关的寄存器全部重置；

4）配置指令缓冲区寄存器，即配置指令缓冲区的首地址、长度和尾地址。

多通道通用平台2D图形加速器其特点是, 当指令缓冲区相关寄存器配置完成后, 就会自动启动图形引擎, 依次执行指令缓冲区的图形指令直到缓冲区尾部。当执行完所有指令, 要想重新执行图形指令必须重置图形控制器, 在执行时更改指令缓冲区寄存器是无效的。为配合这种硬件体系结构, 特意设计了两个底层函数, 用于填充指令和启动执行引擎。填充指令函数内部维护了当前指令缓冲区的所有信息, 将图形指令以整型数组的形式写入缓冲区。在网络数据传输的情况下多层级结果进行图片显示，以小量数据包首先传输，先期显示原始图片大致轮廓，中期数据包显示原始图片基本色彩效果，后期数据包完全传输完毕，显示原始图片效果。