Dom > Novice > Vsebine

Raziskave in implementacija vdelanega grafičnega procesorja

Feb 16, 2019

Z razvojem vgrajenih terminalnih naprav in zahtevami za visoko kakovostno 3D grafiko za vgrajene terminalne naprave je težko doseči grafično interakcijo v realnem času in grafiko z visoko ločljivostjo tako, da se zanašate izključno na vgrajene procesorje, kot so (ARM, MIPS, itd.) .). Zato je vedno bolj nujno dodati posebne vdelane grafične procesorske čipe v vgrajeni sistem ali uporabiti SOC čipov z motorjem za pospeševanje grafike, da bi izboljšali hitrost upodabljanja grafike, da bi osvobodili vgrajeni CPU iz težkega algoritma upodabljanja. Ob istem času, razvoj vgrajenih področju naredi povpraševanje po vgrajenih GPU (Graphic Process Unit) čipi bolj in bolj, in ima široko tržno možnost. V tem trendu ima velik pomen in vrednost za raziskave in oblikovanje grafičnih procesorjev, ki so primerni za vgrajene sisteme.


Trenutno obstajata dve vrsti vgrajenih grafičnih procesorjev, eden je vgrajeni GPU, ki podpira OpenGL ES L. x fiksni cevni upodobitev, drugi pa je vgrajeni GPU, ki podpira OpenGL ES 2. x programabilni cev za upodabljanje. Namen tega projekta je oblikovati IP jedro vgrajenega grafičnega procesorja, ki v celoti podpira standard OpenGL ES1.0. Z programiranjem RTL (Register Transfer Logic) kode ravni GPU cevovoda za upodabljanje in GPU gonilnika, je razvit vgrajeni grafični procesor z nizko porabo in visoko zmogljivostjo, primeren za vgrajeni sistem. V celotnem procesu razvoja čipov se navadno vzpostavi programski model čipa za preverjanje in simulacijo funkcije čipa, ki zagotavlja funkcionalni model programske opreme za kasnejšo kodo ravni RTL (Register Transfer Logic) za preverjanje ustreznega algoritma. Glavno delo tega prispevka je oblikovanje in implementacija modela programske opreme v procesu razvoja vgrajenih GPU čipov. To delo uresničuje proces obdelave 3D grafike v grafičnem čipu in zagotavlja dobro referenco za nadaljnji razvoj čipov.


Za boljšo simulacijo vgrajenega grafičnega čipa v vgrajeni sistem, vgrajena programska oprema GPU teče na vgrajeni C PU v obliki knjižnic za simulacijo funkcij grafičnega procesorja. V tem dokumentu se kot vgrajeni procesor uporablja procesor ARM, operacijski sistem pa je LINUX. Zato je vzpostavitev programske opreme GPU model in razvoj in odpravljanje napak delo teče v razvojnem okolju ARM-LINUX-GCC. Z drugega vidika je vgrajena GPU implementacija OpenGL ES1.0, zato je zasnova in razvoj ustrezne grafične knjižnice programska izvedba OpenGLES 1.0 na platformi ARM + LINUX.


Najprej je predstavljena zgodovina razvoja in status quo grafičnega procesorja na osebnem računalniku, na kratko predstavljen trenutni status in raziskovalni pomen vgrajenega procesorja doma in v tujini, hkrati pa podrobno predstavljen cilj te teme. Drugič, na kratko smo predstavili sestavo grafičnega sistema in podrobno razpravljali o ključni tehnologiji vgrajenega grafičnega procesorja. Standard OpenGL ES1.0 je izrecno proučen in predstavljena je rešitev za realizacijo sistema grafičnega prikaza v tem članku. Ključna tehnologija vgrajenega grafičnega procesorja je tehnologija grafičnih cevovodov, to je algoritem, povezan z grafičnim cevovodom. Zato je v glavnem delu članka podrobno obravnavano načelo teh grafičnih cevovodnih algoritmov in predlagana ustrezna zasnova in izvedba. Končno so preverjene funkcije generirane programske knjižnice GPU, kot so prevajanje, pretvorba rotacije, osvetljevalno delovanje, izločanje in izrezovanje, projekcija in rasterizacija. Izvedena je simulacija funkcije grafičnega čipa.