Haza > hírek > Tartalom

A beágyazott grafikus processzor kutatása és megvalósítása

Feb 16, 2019

A beágyazott végberendezések fejlesztésével és a beágyazott végberendezésekre vonatkozó kiváló minőségű 3D grafika követelményével nehéz valós idejű grafikus interakciót és nagy felbontású grafikus kijelzőt elérni, kizárólag a beágyazott CPU-k, például (ARM, MIPS, stb.) Alapján. .). Ezért egyre sürgetőbb, hogy a beágyazott rendszerbe speciális beágyazott grafikus processzor chipeket adjunk hozzá, vagy a grafikus gyorsítómotoros SOC-chipeket használjunk a grafikus megjelenítés sebességének javítása érdekében, hogy a beágyazott CPU-t szabaddá tegyük a nehéz renderelési algoritmusból. Ugyanakkor a beágyazott mező kifejlesztése egyre inkább megnöveli a beágyazott GPU (Graphic Process Unit) chipek iránti keresletet, és széles piaci kilátást kínál. Ebben a tendenciában nagy jelentőségű és értéket jelent a beágyazott rendszerek számára alkalmas kutatási és tervező grafikus processzorok.


Jelenleg kétféle beágyazott GPU létezik, az egyik az OpenGL ES L. x rögzített renderelési csővezetékét támogató beágyazott GPU, a másik az OpenGL ES 2-et támogató beépített GPU. A projekt célja egy beágyazott GPU IP-magjának kialakítása, amely teljes mértékben támogatja az OpenGL ES1.0 szabványt. A GPU renderelési csővezeték és a GPU meghajtó RTL (Register Transfer Logic) szintjének programozásával egy kis teljesítményű és nagy teljesítményű beágyazott rendszerre alkalmas beágyazott grafikus processzort fejlesztenek ki. A chipfejlesztés teljes folyamatában a chip szoftvermodellje általában a chip működésének ellenőrzésére és szimulálására jön létre, amely funkcionális szoftvermodellt biztosít a későbbi RTL (Register Transfer Logic) szintű kódhoz a megfelelő algoritmus ellenőrzésére. A dolgozat fő feladata a beépített GPU chipfejlesztési folyamatban lévő szoftvermodell tervezése és megvalósítása. Ez a munka megvalósítja a 3D grafika feldolgozásának folyamatát a grafikus chipben, és jó referenciaként szolgál az ezt követő chip fejlesztéshez.


Annak érdekében, hogy a beágyazott rendszerben a beágyazott grafikus chipet jobban szimulálhassuk, a beágyazott szoftver GPU a beágyazott C PU-ban könyvtárak formájában fut a grafikus processzor funkcióinak szimulálására. Ebben a tanulmányban az ARM processzort beágyazott CPU-ként használják, és az operációs rendszer LINUX. Ezért az ARM-LINUX-GCC fejlesztői környezetében fut a szoftver GPU modell létrehozása és a fejlesztés és hibakeresés. Egy másik szempontból a beágyazott GPU az OpenGL ES1.0 megvalósítása, így a megfelelő grafikus könyvtár tervezése és fejlesztése az OpenGLES 1.0 szoftver implementációja az ARM + LINUX platformon.


Először is, a tanulmány a PC grafikus processzorának fejlesztési történetét és status quo-ját vizsgálja, röviden bemutatja a beágyazott processzor hazai és külföldi aktuális helyzetét és kutatási jelentőségét, ugyanakkor részletesen bemutatja a téma célját. Másodszor, röviden bemutatjuk a grafikus rendszer összetételét, és részletesen tárgyaljuk a beágyazott GPU legfontosabb technológiáját. Az OpenGL ES1.0 szabványát határozottan tanulmányozzák, és a grafikus megjelenítési rendszer megvalósításának megoldása ebben a dokumentumban kerül bemutatásra. A beágyazott GPU legfontosabb technológiája a grafikus csővezeték-technológia, azaz a grafikus csővezetékhez kapcsolódó algoritmus. Ezért a tanulmány fő részében részletesen tárgyaljuk e grafikus csővezeték-algoritmusok elvét, és a megfelelő tervezést és végrehajtást javasoljuk. Végül a generált GPU-szoftverkönyvtár funkciói ellenőriznek, mint például a fordítás, a forgatás átalakítása, a megvilágítási művelet, a vágás és a vágás, a vetítés és a raszterezés. A grafikus chip funkciójának szimulációja megvalósul.