Dom > Vijesti > Sadržaj

Istraživanje i implementacija ugrađenog grafičkog procesora

Feb 16, 2019

Razvojem ugrađenih terminalnih uređaja i zahtjevima visoke kvalitete 3D grafike za ugrađene terminalne uređaje, teško je postići grafičku interakciju u stvarnom vremenu i grafički zaslon visoke rezolucije oslanjajući se isključivo na ugrađene CPU-ove kao što su (ARM, MIPS, itd.) )., Stoga je sve više potrebno ugraditi posebne ugrađene grafičke procesore u ugrađeni sustav ili koristiti SOC čipove s motorom za ubrzanje grafike kako bi se poboljšala brzina grafičkog prikazivanja, kako bi se oslobodio ugrađeni CPU iz teškog algoritma renderovanja. U isto vrijeme, razvoj ugrađenog polja čini sve više traženjem čipova ugrađenih GPU-a (grafičke procesne jedinice) i ima široku tržišnu mogućnost. U tom je trendu od velikog značaja i vrijednosti za istraživanje i projektiranje grafičkih procesora pogodnih za ugrađene sustave.


Trenutno postoje dvije vrste ugrađenih GPU-ova: jedan je ugrađeni GPU koji podržava OpenGL ES L. x fiksni cjevovod renderinga, drugi je ugrađeni GPU koji podržava OpenGL ES 2. x programabilni cjevovod za prikazivanje. Svrha ovog projekta je dizajniranje IP jezgre ugrađenog GPU-a koja u potpunosti podržava OpenGL ES1.0 standard. Programiranjem RTL (Register Transfer Logic) razine koda GPU-a i GPU drajvera razvijen je ugrađeni grafički procesor male snage i visokih performansi koji je prikladan za ugrađeni sustav. U cijelom procesu razvoja čipa, softverski model čipa se obično uspostavlja kako bi se verificirala i simulirala funkcija čipa, što osigurava funkcionalni softverski model za kasniji RTL (Register Transfer Logic) kod razine razine za provjeru odgovarajućeg algoritma. Glavni rad ovog rada je projektiranje i implementacija modela softvera u procesu razvoja ugrađenih GPU čipova. Ovaj rad ostvaruje proces obrade 3D grafike u grafičkom čipu i pruža dobru referencu za kasniji razvoj čipa.


U cilju boljeg simuliranja ugrađenog grafičkog čipa u ugrađenom sustavu, ugrađeni softverski GPU radi na ugrađenom C PU u obliku knjižnica kako bi simulirao funkcije grafičkog procesora. U ovom radu, ARM procesor se koristi kao ugrađeni CPU, a operativni sustav je LINUX. Stoga, uspostavljanje softvera GPU modela i razvoj i ispravljanje pogrešaka rade se u razvojnom okruženju ARM-LINUX-GCC. S druge točke gledišta, ugrađeni GPU je implementacija OpenGL ES1.0, tako da je dizajn i razvoj odgovarajuće grafičke knjižnice softverska implementacija OpenGLES 1.0 na ARM + LINUX platformi.


Prvo, u članku se analizira povijest razvoja i status quo grafičkog procesora na računalu, ukratko se opisuje trenutni status i istraživački značaj ugrađenog procesora u zemlji i inozemstvu, a istovremeno se detaljno uvodi cilj ove teme. Drugo, ukratko je predstavljen sastav grafičkog sustava i detaljno se raspravlja o ključnoj tehnologiji ugrađenog GPU-a. Izrazito se proučava standard OpenGL ES1.0 i izlaže se rješenje sustava grafičkog prikaza u ovom radu. Ključna tehnologija ugrađenog GPU-a je tehnologija grafičkog cjevovoda, odnosno algoritam povezan s grafičkim cjevovodima. Stoga se u glavnom dijelu rada detaljno raspravlja o principu tih grafičkih cjevovodnih algoritama i predlaže se odgovarajući dizajn i implementacija. Konačno, verificiraju se funkcije generirane programske knjižnice GPU-a, kao što su translacija, transformacija rotacije, rad osvjetljenja, izlučivanje i izrezivanje, projekcija i rasterizacija. Realizirana je simulacija funkcije grafičkog čipa.