[发明专利]一种图形处理器图像处理单元系统

摘要

本发明属于图形处理器设计领域，涉及一种图形处理器图像处理单元系统。本发明由图像管线前段单元、图像处理子集单元、图像管线后段单元、仲裁单元、格式转换B单元、压缩解压单元、译码控制单元组成。本发明可完成像素、纹理和位图等主要数据的加载和获取，还支持颜色表、卷积核等辅助数据加载和获取，且在数据的加载和获取操作过程中，支持OpenGL标准所规定的存储操作、像素传输操作、像素映射操作、像素缩放操作、颜色表操作、卷积操作、颜色表变换操作、柱状图统计操作、最小最大值统计操作等功能。

主权项

一种图形处理器图像处理单元体系结构，其特征为：所述图形处理器图像处理单元体系结构包含图像管线前段单元(101)、图像处理子集单元(102)、图像管线后段单元(103)、仲裁单元(105)、格式转换B单元(108)、压缩解压单元(107)、译码控制单元(111)；所述图像管线前段单元(101)完成OpenGL协议所规定的图像管线功能中存储操作、像素映射，以及部分格式转换操作；所述图像处理子集单元(102)完成OpenGL协议所规定的图像处理子集功能中颜色表映射、卷积处理、颜色矩阵处理、柱状图统计、最大最小值统计功能；所述图像管线后段单元(103)完成OpenGL协议所规定的图像管线功能中像素缩放操作，以及像素数据由行顺序到块顺序的转换；所述格式转换B单元(108)完成数据在处理格式和存储格式之间的转换；所述压缩解压单元(107)完成纹理数据的压缩和解压功能；译码控制单元(111)对SGU输入的功能码进行译码，产生图形处理单元中各模块的作用使能；所述图像管线前段单元(101)具有与外部DMA单元的接口(130)，用于图像处理单元和外部模块之间像素数据的传输；所述译码控制单元(111)具有与外部SGU单元的接口(136)，用于从外部接收所处理OpenGL函数的功能码；所述压缩解压单元(107)具有与外部DDR单元的接口(131)，用于图像处理单元和DDR单元之间的数据传输；所述图像管线后段单元(103)具有与外部JSU单元的接口(133)，用于向JSU单元传输处理过的像素数据及控制信息；所述图像管线前段单元(101)具有到图像管线后段单元(103)的连接(137)，用于向图像管线后段单元(103)传输位图数据；所述图像管线前段单元(101)具有到图像处理子集单元(102)的连接(139)，用于向图像处理子集单元(102)传输像素数据；所述图像管线前段单元(101)具有与图像处理子集单元(102)的连接(140)，用于在图像管线前段单元(101)和图像处理子集单元(102)之间传输颜色表、卷积核、柱状图、最小最大值等数据；所述图像处理子集单元(102)具有到图像管线前段单元(101)的连接(138)，用于向图像管线前段单元(101)传输像素数据；所述图像处理子集单元(102)具有到图像管线后段单元(103)的连接(141)，用于向图像管线后段单元(103)传输像素数据；所述格式转换B单元(108)具有与压缩解压单元(107)的连接(147)，用于格式转换B单元(108)与压缩解压单元(107)之间的数据传输；所述译码控制单元(111)具有到图像处理单元内的各子单元之间的连接，用于根据OpenGL命令的功能码为各子单元的工作提供所需控制信号；所述仲裁单元(105)具有与图像管线前段单元(101)的连接(142)，用于为仲裁单元(105)和图像管线前段单元(101)之间的数据传输提供数据通路；所述仲裁单元(105)具有与图像处理子集单元(102)的连接(143)，用于为仲裁单元(105)和图像处理子集单元(102)之间的数据传输提供数据通路；所述仲裁单元(105)具有与格式转换B单元(108)的连接(146)，用于为仲裁单元(105)和格式转换B单元(108)之间的数据传输提供数据通路；所述图形处理器图像处理单元体系结构的工作流程为：外部SGU单元对IP参数存储(110)中的参数进行设置；外部SGU单元向译码控制单元(111)发送需图像处理单元处理的OpenGL命令的功能码；外部单元设置外部的DMA控制器，启动DMA传输；译码控制单元(111)对接收到的OpenGL命令的功能码进行译码，控制图像处理单元内部的单元按照该命令的数据通路进行处理；对一条命令的处理过程为，从外部DMA单元或外部DDR单元或外部P/ZCache单元读取待处理数据，然后图像管线前段单元(101)、图像处理子集单元(102)、图像管线后段单元(103)、Sub替换单元(104)、仲裁单元(105)、Mipmap产生单元(106)、压缩解压单元(107)、格式转换B单元(108)等依据译码控制单元(111)的控制信息，对流经本模块的数据进行相应的处理，处理后的数据发往数据通路的下一级，数据通路上的最后一级将最终数据写入外部DMA单元或外部DDR单元或外部JSU单元，该条命令处理完毕；一条命令处理完毕后，图像处理单元处于空闲状态，等待接收下一条命令。