应用在嵌入式系统的绘图控制方法、装置及系统的制作方法

专利名称：应用在嵌入式系统的绘图控制方法、装置及系统的制作方法
技术领域：
本发明是有关于一种应用在嵌入式系统的绘图方法、装置及系统，且特 别是有关于一种控制绘图单元绘制图像的方法、装置及系统。
背景技术：
近年来随着计算机绘图(Computer Graphics, CG)技术的进步，计算机 执行绘图工作的运算量也随之提高。为了能够分担中央处理单元(Central Processing Unit, CPU)的工作量，目前的作法均仰赖在计算机主机板上配置 一颗绘图处理单元(Graphics Processing Unit, GPU)或是额外配置一张绘图卡 (Graphics card)来协助计算机执行绘图运算，据以提升绘图处理的速度。 绘图处理单元在执行绘图运算时通常搭配一组画面缓冲器(Fmme buffer)，用以暂存即将显示在显示器上的画面，且画面缓冲器必须足以容纳 至少一张完整的画面(Frame)数据，才能供给显示器快速存取以即时显示画 面。
图1所绘示为现有采用绘图处理单元的嵌入式系统100的方块图。请参 照图l，嵌入式系统IOO包括中央处理单元110、绘图处理单元120、系统存 储器130、画面缓冲器140、显示控制器150及显示器160。其中，绘图处理 单元120的工作就是把预备显示在显示器160上的绘图数据(data)，从系统存 储器130转送至画面缓冲器140。绘图处理单元120必须能够直接存取系统存 储器130的数据，并依照先进先出(First-In-Firth-Out,FIFO)的原则将绘图数据 存入画面缓冲器140,而能够藉由显示控制器150的存取及控制，提供显示器 160所需显示的数据。
不同于传统中央处理单元采用序列运算的方式，绘图处理单元提供一种并列式的架构来进行绘图处理，以应付大量且需即时处理的绘图数据。图2 所绘示为现有绘图处理单元处理绘图数据的示意图。请参照图2，现有绘图数 据的处理是采用逐条扫描线绘制、多条扫描线并列处理的方式，藉以增加绘 图处理的速度。如图2所示，绘图处理单元中配置了线缓冲器A、线缓冲器B 及线缓冲器C,以交互储存不同扫描线的数据，而在实际执行绘图工作时， 绘图处理单元即会轮流将所绘制的三条扫描线的数据存入这三组线缓冲器 中。
如图2所示，在线计数器的计数为17时，绘制图像中的背景图像部份存 放至线缓冲器A;最后，在线计数器的计数为18时，即可将存放在线缓冲器 A中的图像提供给电视显示，待第18条扫描线的画面显示完毕之后，则是继 续绘制其他扫描线的图像，并覆盖掉原先存放在线缓冲器A中的图像数据。
值得注意的是，在显示第17条扫描线的时间点，绘图处理单元还包括同 时绘制第19条扫描线的物件(object)图像，并存入线缓冲器B;而在显示第18 条扫描线的时间点，绘图处理单元则包括同时绘制第19条扫描线的背景图像 并存入线缓冲器B，以及绘制第20条扫描线的物件图像并存入线缓冲器C。 藉由这三组线缓冲器轮流提供连续的扫描线数据，即可达到并列处理、即时 显示的功效。
上述由绘图处理单元绘制完成的图像数据均暂存于其本身的存储器，而 必须等待显示器显示后才能再继续储存下一条扫描线的数据。然而，由于配 置在绘图处理单元中的存储器(一般为静态存储器)成本考量，以致所能配 置的存储器容量有限，此将造成存储器只能暂存固定数量的扫描线的数据， 一旦绘制过程发生延迟，势必影响到后续图像的显示。就上述实例来说，绘 图处理单元仅能够暂存兰条扫描线的数据，且必须一直维持在随时更新的状 态， 一旦有其中一条扫描线的绘制过程延迟，则将造成画面错误(即将未绘 制完成的扫描 线显示)或是画面延迟(即等待此扫描线绘制完成再显示)的 问题。此外，在现有技术中大部份的绘制流程(例如绘制、解码影像)均是采用硬件电路来控制，其中的演算法也都是用特定电路来定义及实施， 一般 使用者并无法依其需求藉由软件方法更改控制流程或是执行客制化操作，相 对地也限制了绘图处理单元绘制图像的弹性及效能。

发明内容
有鉴于此，本发明提出一种绘图控制方法，适于控制绘图单元绘制图像,
此图像包括多条扫描线，此方法包括下列步骤a.接收处理单元所发出的绘图
指令，而启动计数器开始累计一计数以控制绘图单元绘制图像，其中所述的
绘图指令包括指示绘图单元绘制第m条扫描线至第n条扫描线的图像，m、 n 为正整数；b.在计数器的计数累计为m-3时，控制绘图单元绘制第m条扫描 线的物件图像，并在此物件图像绘制完毕时，累计计数器的计数；c.在计数器 的计数累计为m-2时，控制绘图单元绘制第m条扫描线的背景图像，并在此 背景图像绘制完毕时，累计计数器的计数；d.在计数器的计数累计为m-l时， 控制绘图单元将目前所绘制的第m条扫描线的图像搬移至绘图单元外部的画 面缓冲器中储存。
在本发明的一实施例中，上述的步骤d.之后更包括由绘图单元控制显示 控制器读取画面缓冲器中储存的第m条扫描线的图像，并输出至显示器显示。
在本发明的一实施例中，上述的步骤b.更包括控制绘图单元将所绘制的 第m条扫描线的物件图像储存于绘图单元内部的第一线缓冲器，而上述的步 骤d.则包括控制绘图单元将第一线缓冲器内储存的图像搬移至绘图单元外部 的画面缓冲器中储存。
在本发明的一实施例中，上述在控制绘图单元绘制第m条扫描线的背景 图像的同时，更包括控制绘图单元绘制第m+l条扫描线的物件图像，并储存 所绘制的物件图像于绘图单元内部的第二线缓冲器。
在本发明的一实施例中，上述在控制绘图单元将目前所绘制的扫描线的 图像储存至绘图单元外^的画面缓冲器的同时，更包括控制绘图单元绘制第m+l条扫描线的背景图像，并储存所绘制的背景图像于绘图单元内部的第二 线缓冲器，以及控制绘图单元绘制第m+2条扫描线的物件图像，并储存所绘 制的物件图像于绘图单元内部的第三线缓冲器。
在本发明的一实施例中，上述的步骤a.更包括发送水平同步信号及垂直 同步信号至绘图单元，以重置绘图单元的第一线缓冲器、第二线缓冲器及第
三线缓冲器中储存的图像。
在本发明的一实施例中，上述的方法更包括重复步骤b.-d.，而依序控制 绘图单元绘制并搬移其余扫描线的图像，直到第n条扫描线的图像绘制及搬 移完毕为止。
在本发明的一实施例中，上述的方法更包括接收处理单元所发出的绘图 停止指令，而控制绘图单元停止绘制扫描线的图像，接着由处理单元控制绘 图单元中的绘图功能元件更改所绘制的图像的属性，然后再接收处理单元所 发出的绘图启动指令，而控制绘图单元绘制下一条扫描线的图像。
在本发明的一实施例中，上述累计计数器的计数的步骤包括接收绘图单 元在绘制完一条扫描线的图像后所回传的绘制完成信号，据以累计计数器的 计数。
在本发明的一实施例中，上述第m条扫描线至第n条扫描线包括图像的 所有扫描线或部份扫描线。
本发明提出一种绘图控制装置，适于控制绘图单元绘制图像，此图像包 括多条扫描线，此绘图控制装置包括计数器及控制器。其中，计数器用以累 计一计数，而控制器则是用以接收处理单元所发出的绘图指令，而启动计数 器开始累计计数，并根据计数控制绘图单元绘制图像，其中在计数器的计数 累计为m-3时，控制绘图单元绘制第m条扫描线的物件图像，并在此物件图 像绘制完毕时，累计计数器的计数，其中m为正整数；在计数器的计数累计 为m-2时，控制绘图单元绘制第m条扫描线的背景图像，并在此背景图像绘 制完毕时，累计计数器的计数；此外，在计数器的计数累计为m-l时，控制绘图单元将目前所绘制的第m条扫描线的图像储存至绘图单元外部的画面缓 冲器。
在本发明的一实施例中，上述的绘图控制装置更包括同步信号产生器， 其用以产生并发送水平同步信号及垂直同步信号至绘图单元，以重置绘图单 元的第一线缓冲器、第二线缓冲器及第三线缓冲器中储存的图像。
本发明提出一种绘图控制系统，其包括绘图单元、处理单元、系统存储 器、画面缓冲器及绘图控制装置。其中，绘图单元系用以绘制图像，而此图 像包括多条扫描线。处理单元系用以发送绘图指令，此绘图指令包括指示绘 图单元绘制第m条扫描线至第n条扫描线的图像，其中m、 n为正整数。系 统存储器系耦接至绘图单元及处理单元，用以储存绘图单元绘图所需的原始 图像。画面缓冲器系耦接至绘图单元及处理单元，用以储存绘图单元所绘制 的图像，而绘图控制装置则耦接至绘图单元及处理单元，用以接收绘图单元 所发出的绘图指令，而启动计数器开始累计计数以控制绘图单元读取系统存 储器中的原始图像并开始绘制图像。值得注意的是，所述的绘图控制装置包 括在计数器的计数累计为m-3时，控制绘图单元绘制第m条扫描线的物件图 像，并在此物件图像绘制完毕时，累计计数器的计数；在计数器的计数累计 为m-2时，控制绘图单元绘制第m条扫描线的背景图像，并在背景图像绘制 完毕时，累计计数器的计数；在计数器的计数累计为m-l时，控制绘图单元 将目前所绘制的第m条扫描线的图像搬移至画面缓冲器中储存。
在本发明的一实施例中，上述的绘图单元更包括耦接至显示控制器，用 以控制显示控制器读取画面缓冲器中储存的第m条扫描线的图像，并输出至
显不器显不o
在本发明的一实施例中，上述的绘图单元包括第一线缓冲器、第二线缓
冲器及第三线缓冲器，而分别用以储存绘图单元所绘制的第m条、第m+l条 及第m+2条扫描线的图像。
本发明根据计数器累计的计数，在显示每一条扫描线的图像之前，即利用控制器控制绘图单元先行绘制此扫描线图像中的物件图像及背景图像，并 在每，条扫描线的图像数据绘制完成时即输出到绘图单元外部的画面缓冲器 中，因此能够提供即时的画面数据供显示器显示，避免画面的显示延迟。
为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较 佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。


图1所绘示为现有采用绘图处理单元的嵌入式系统100的方块图。 图2所绘示为现有绘图处理单元处理绘图数据的示意图。 图3是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制系统的方块图。 图4是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制方法的流程图。 图5是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制方法的流程图。 图6是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制方法的范例。 图7是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制方法的流程图。
附图标号100:嵌入式系统
110:中央处理单元
120:绘图处理单元
130:系统存储器
140:画面缓冲器
150:显示控制器
跳显不器
300:绘图控制系统
310:处理单元
320:绘图单元
330:绘图控制装置331:计数器
332:控制器
333:同步信号产生器
340:系统存储器
350:画面缓冲器
360:显示控制器
370:显示器
S410 S450:本发明较佳实施例的绘图控制方法的各步骤 S510 S550:本发明较佳实施例的绘图控制方法的各步骤 S710 S740:本发明较佳实施例的绘图控制方法的各步骤
具体实施例方式
本发明改变以往由硬件电路控制的绘制流程，在处理单元与绘图单元之 间配置一个绘图控制装置，此装置能够根据不同的绘图需求绘制特定范围的 扫描线的图像，并可随时将扫描线的绘制暂停以进行图像属性的转换，因此 能够增加绘图单元绘制图像的弹性。此外，每当绘制完成一条扫描线的图像 数据后，即将储存在绘图单元中的图像数据搬移至外部的画面缓冲器(Frame buffer)中储存，因此可避免因绘制过程延迟而产生的显示画面错误或延迟的 问题，提高图像显示的品质。本发明即是基于上述概念所发展出来的一套绘 图控制方法、系统与方法。为了使本发明的内容更为明了，以下特举实施例 作为本发明确实能够据以实施的范例。
图3是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制系统的方块图。请参照 图3，本实施例的绘图控制系统300藉由在处理单元310及绘图单元320之间 配置一个绘图控制装置330，用以依据处理单元310所发送的绘图指令，控制 绘图单元320至系统存储器340中读取原始图像并进行绘制。其中，每当有 一条扫描线的图像数据绘制完成时，即搬移至画面缓冲器350中储存，藉以提供即时更新的图像数据供显示器370显示，以下则介绍此绘图控制系统300
中各个元件的功能
处理单元310例如是计算机的中央处理单元(Central Processing Unit,
CPU)，其用以根据使用者提出的绘图需求，发送对应的绘图指令。此绘图 指令包括用以指示绘图单元320绘制第m条扫描线至第n条扫描线的图像， 其中m、 n为正整数。举例来说，电视萤幕所显示的画面即包括第18条至第 257条扫描线的图像，因此绘图指令也是用以指示绘图单元绘制第18条至第 257条扫描线的图像。
绘图单元320例如是一个配置在计算机主机板上或是显示卡上的绘图处 理单元(Graphic Processing Unit, GPU)，其用以根据处理单元310所提出的 绘图需求，存取系统存储器340中的原始图像数据以绘制图像，此图像由多 条扫描线组合而成。此外，绘图单元320中更包括配置有图形绘制单元
(Graphic rendering unit)、几何转换单元(Geometric transformation unit)、 像素格式转换单元(Pixel format transformation unit)等绘图功能元件(未绘 示)，而能够提供多样化的绘图功能给处理单元310选择运用。
绘图控制装置330配置在处理单元310及绘图单元320之间，用以接收 处理单元310所发出的绘图指令，并据以控制绘图单元320绘制图像。绘图 控制装置330中则包括计数器331、控制器332及同步信号产生器333。其中， 控制器332在接收到处理单元310所发出的绘图指令后，即会启动计数器331 开始累计一计数，此计数例如是目前所欲绘制的扫描线的编号，而提供给绘 图单元320做为绘制扫描线图像的依据。
系统存储器340分别耦接至处理单元310及绘图单元320,用以根据处理 单元310所发出的绘图指令，提供绘图单元320绘图所需的原始图像。画面 缓冲器350亦分别耦接至处理单元310及绘图单元320，而用以储存由绘图单 元320绘制完成的图像。此外，绘图单元320另耦接至显示控制器360，用以 控制显示控制器360读取画面缓冲器350中储存的扫描线的图像，以输出至显示器370上显示。
值得注意的是，不同于以往绘制一条扫描线的时间是依据显示器的扫描 线频率(例如电视萤幕的扫描线频率为15.734千赫(kHz))而定，本发明是依 据绘图控制装置330本身的计数器331来决定何时进行图像绘制及搬移。详 细地说，每当绘图控制装置330接收到绘图单元320回传的绘制完成信号时， 即可累计计数器331的计数，并开始进行下一阶段的图像绘制及搬移动作， 而不受限于只能在固定时间绘制，因此可以增加图像绘制的效率。
此外，本实施例将每一张图像区分为物件图像及背景图像两部份，并分 别在不同的时间点(即不同的计数)进行绘制，而每当绘制完成一条扫描线 的数据时，即将此扫描线的图像数据搬移至画面缓冲器350储存，而不是在 即将要显示时才从绘图单元320读取，因此可避免绘制过程延迟所产生的问 题，以下则再举一实施例详细说明本发明的绘图控制装置330控制绘图单元 320绘制图像的详细步骤。
图4是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制方法的流程图。请参照 图4,本实施例藉由上述实施例的绘图控制装置来控制绘图单元绘制图像，此 图像包括多条扫描线，此方法的步骤如下-
首先，由绘图控制装置的控制器接收处理单元所发出的绘图指令，而启 动计数器开始累计计数，据以控制绘图单元绘制图像(步骤S410)。其中， 上述的绘图指令包括指示绘图单元绘制第m条扫描线至第n条扫描线的所述 的图像，其中m、 n为正整数。此外，在启动计数器之前，绘图控制装置的控 制器更包括控制同步信号产生器发送水平同步信号及垂直同步信号至绘图单 元，以重置绘图单元中储存的图像。
在计数器的计数累计为m-3时，由绘图控制装置的控制器控制绘图单元 绘制第m条扫描线的物件图像，并在此物件图像绘制完毕时，累计计数器的 计数(步骤S420)。
在计数器的计数为m-2时，控制绘图单元绘制第m条扫描线的背景图像，并在背景图像绘制完毕时，再度累计计数器的计数(步骤S430)。
在计数器的计数为m-l时，控制绘图单元即将目前已绘制完成的第m条 扫描线的图像搬移至画面缓冲器中储存(步骤S440)。待此第m条扫描线的 图像搬移完毕时，控制器即可将计数器的计数累计为m，此即代表第m条扫 描线的图像已绘制完成并已搬移至画面缓冲器，而随时可提供给显示器显示。
最后，可由绘图单元控制显示控制器以读取画面缓冲器中储存的第m条 扫描线的图像，并将此图像输出至显示器显示(步骤S450)。而由于此第m 条扫描线的图像早已绘制完成，因此不会有显示画面错误或延迟的问题产生。
值得注意的是，上述的绘图单元包括配置有第一线缓冲器、第二线缓冲 器及第三线缓冲器，而用以储存绘图单元所绘制的第m条、第m+l条与第 m+2条扫描线的图像，而绘图控制装置更包括采用并列式架构，在绘制其中 一条扫描线的物件图像吋，也绘制另一条扫描线的背景图像，同时将已绘制 完成的扫描线图像(包括物件图像及背景图像)搬移至画面缓冲器储存，以 下则再举一实施例详细说明本发明的绘图控制方法的详细步骤。
图5是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制方法的流程图。请参照 图5，本实施例藉由上述的绘图控制装置来控制绘图单元绘制图像，此图像包 括多条扫描线，此方法的步骤如下
首先，由绘图控制装置接收处理单元所发出的绘图指令，而启动计数器 开始累计一计数，据以控制绘图单元绘制图像(步骤S510)。其中，上述的 绘图指令包括指示绘图单元绘制第m条扫描线至第n条扫描线的图像，其中 m、 n为正整数。此外，在启动计数器之前，绘图控制装置的控制器更包括控 制同步信号产生器发送水平同步信号及垂直同步信号至绘图单元，以重置绘 图单元的第一线缓冲器、第二线缓冲器及第三线缓冲器中储存的图像。
在计数器的计数累计为m-3时，即由绘图控制装置的控制器控制绘图单 元绘制第m条扫描线的物件图像，并将此物件图像储存于绘图单元内部的第 一线缓冲器(步骤S521)，而在物件图像绘制完毕时，则累计计数器的计数(步骤S522)。
在计数器的计数累计为m-2时，即控制绘图单元绘制第m条扫描线的背 景图像，并将此背景图像储存于绘图单元内部的第一线缓冲器(步骤S531)。 在此同时，亦控制绘图单元绘制第m+l条扫描线的物件图像，并储存此物件 图像于所述的绘图单元内部的的第二线缓冲器(步骤S532)，而在上述图像 绘制完毕时，则再度累计计数器的计数(步骤S533)。
在计数器的计数累计为m-l时，控制绘图单元即将目前已绘制完成的第 m条扫描线的图像搬移至画面缓冲器储存(步骤S541)。同时也控制绘图单 元继续绘制第m+l条扫描线的背景图像，并储存此背景图像于绘图单元内部 的第二线缓冲器(步骤S542)。另外，还包括控制绘图单元绘制第m+2条扫 描线的物件图像，并储存所绘制的物件图像于绘图单元内部的第三线缓冲器 (步骤S543)。而在图像绘制及搬移完毕时，绘图控制装置将再次累计计数 器的计数(步骤S544)。
最后则重复上述步骤，由绘图控制装置依序控制绘图单元绘制并搬移其 余扫描线的图像，直到第n条扫描线的图像绘制及搬移完毕为止(步骤S550)。 详细地说，当第m条扫描线的图像已从第一线缓冲器搬移至画面缓冲器储存 后，绘图控制装置将继续控制绘图单元绘制第m+3条扫描线的物件图像并储 存至第一线缓冲器，并将已绘制完成的第m+l条扫描线的图像搬移至画面缓 冲器储存，同时也控制绘图单元绘制第m+2条扫描线的背景图像并储存于第 二线缓冲器。藉由上述交互执行物件图像、背景图像绘制以及图像搬移的步 骤，即可达到并列处理、即时显示的功效。
举例来说，图6是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制方法的范例。 请参照图6，本实施例以绘制电视萤幕的图像为例，说明本发明采用并列式架 构执行物件图像、背景图像绘制及图像搬移的详细步骤。
如图6所示，由于电视萤幕的画面是从第18条扫描线开始显示，因此本 发明的绘图控制装置在其计数器的计数为15时，即控制绘图单元绘制第18条扫描线的物件图像并存入线缓冲器A中，而在图像绘制完成后累计计数器 的计数；在计数器的计数为16时，线缓冲器A中已存有第18条扫描线的物 件图像数据，此时绘图控制装置将继续控制绘图单元绘制第18条扫描线的背 景图像并存入线缓冲器A中。同时也控制绘图单元开始绘制第19条扫描线的 物件图像，并将所绘制的物件图像存入线缓冲器B中，待所有的图像绘制完 毕时，再累计计数器的计数。
接着，在计数器的计数为17时，线缓冲器A中已存有完整的第18条扫 描线的图像数据，而线缓冲器B中则存有第19条扫描线的物件图像数据。此 时绘图控制装置即会控制绘图单元将已完成绘制的第18条扫描线的图像数据 搬移至外部的画面缓冲器1中储存。另外，绘图控制装置仍继续控制控制绘 图单元绘制第19条扫描线的背景图像并存入线缓冲器B中，也开始控制绘图 单元绘制第20条扫描线的物件图像并存入线缓冲器C中。
以此类推，在计数器的计数为257时，绘图控制装置即控制绘图单元将 第257条扫描线的图像数据搬移至画面缓冲器240储存，至此即完成一张完 整画面的绘制。而由于外部画面缓冲器的容量足可容纳完整的画面数据(包 括画面缓冲器1~240)，因此能够随时提供给显示控制器存取以显示在显示器 上。相较于现有技术在要显示画面时才从绘图单元内存取扫描线数据，同一 时间仅能提供一条扫描线数据的作法，本发明早就将绘制好的图像搬移到画 面缓冲器中，因此可以达到并列处理、即时显示的功效。
值得一提的是，本发明还包括可根据不同的绘图需求，暂时停止扫描线 的绘制，而由处理单元控制绘图单元更改所绘制图像的属性。此步骤可简化 绘图单元绘制图像的程序，而增加绘图单元绘制图像的弹性及效能，以下则 再举一实施例详细说明。
图7是依照本发明较佳实施例所绘示的绘图控制方法的流程图。请参照 图7，本实施例藉由上述的绘图控制装置来控制绘图单元绘制图像，此图像包 括多条扫描线，此方法的步骤如下首先，由绘图控制装置接收处理单元所发出的绘图指令，而启动计数器
开始累计一计数，据以控制绘图单元绘制图像(步骤S710)。其中，上述的 绘图指令包括指示绘图单元绘制第m条扫描线至第n条扫描线的图像，其中 m、 n为正整数。
接着，由绘图控制装置接收处理单元所发出的绘图停止指令，而控制绘 图单元停止绘制下一条扫描线的图像(步骤S720)。
此时即可由处理单元控制绘图单元中的绘图功能元件更改所绘制的图像 的属性(步骤S730)。其中，上述的绘图功能元件例如是图形绘制单元、几 何转换单元或是像素格式转换单元，而此处所更改的属性涵括所有对图像进 行的格式或内容的转换，并不限制其范围。
最后，由绘图控制装置接收处理单元所发出的绘图启动指令，而控制绘 图单元继续绘制下一条扫描线的图像(步骤S740)。其中，由于所绘制的图 像已先更改过属性，因此可减轻绘图单元绘制图像的负担，增加图像绘制的 效率。举例来说，若欲绘制水波纹的图像，则在绘图时只需更改每一条扫描 线的属性即可，而无需重新绘制，此时即可藉由本实施例的方法，预先更改 所绘制图像的属性，而能够增加图像绘制的效率。
综上所述，本发明的绘图控制方法、装置及系统系采用独立的绘图控制 装置控制绘图单元绘制图像，并将绘制完成的图像预先搬移至外部的画面缓 冲器中，因此不会受到绘图单元存储器容量的限制。此外，本发明在每次完 成图像绘制或搬移动作后，即藉由计数器累计的计数，继续控制绘图单元进 行下一阶段的图像绘制或搬移动作，无需耗费时间等待外部存取，因此可达 到并列处理、即时显示的功效。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何 熟习此技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰， 因此本发明的保护范围当以权利要求所界定的为准。
权利要求
1.一种绘图控制方法，适于控制一绘图单元绘制一图像，所述的图像包括多条扫描线，所述的方法包括下列步骤a.接收一处理单元所发出的一绘图指令，而启动一计数器开始累计一计数以控制所述的绘图单元绘制所述的图像，其中所述的绘图指令包括指示所述的绘图单元绘制第m条扫描线至第n条扫描线的所述的图像，其中m、n为正整数；b.在所述的计数器的所述的计数累计为m-3时，控制所述的绘图单元绘制所述的第m条扫描线的一物件图像，并在所述的物件图像绘制完毕时，累计所述的计数；c.在所述的计数器的所述的计数累计为m-2时，控制所述的绘图单元绘制第m条扫描线的一背景图像，并在所述的背景图像绘制完毕时，累计所述的计数；以及d.在所述的计数器的所述的计数累计为m-1时，控制所述的绘图单元将目前所绘制的所述的第m条扫描线的所述的图像搬移至所述的绘图单元外部的一画面缓冲器中储存。
2. 如权利要求1所述的绘图控制方法，其特征在于，在所述的步骤d.之 后，更包括e. 由所述的绘图单元控制一显示控制器读取所述的画面缓冲器中储存的 所述的第m条扫描线的所述的图像，并输出所述的图像至一显示器显示。
3. 如权利要求1所述的绘图控制方法，其特征在于，所述的步骤b.更包括控制所述的绘图单元将所绘制的所述的第m条扫描线的所述的物件图像 储存于所述的绘图单元内部的一第一线缓冲器。
4. 如权利要求3所述的绘图控制方法，其特征在于，所述的步骤d.包括 控制所述的绘图单元搬移所述的第一线缓冲器内储存的所述的图像至所述的绘图单元外部的所述的画面缓冲器中储存。
5. 如权利要求3所述的绘图控制方法，其特征在于，在控制所述的绘图 单元绘制所述的第m条扫描线的所述的背景图像的同时，更包括控制所述的绘图单元绘制所述的第m+l条扫描线的所述的物件图像，并 储存所绘制的所述的物件图像于所述的绘图单元内部的一第二线缓冲器。
6. 如权利要求5所述的绘图控制方法，其特征在于，在控制所述的绘图 单元将目前所绘制的所述的这些扫描线的所述的图像储存至所述的绘图单元 外部的所述的画面缓冲器的同时，更包括控制所述的绘图单元绘制所述的第m+l条扫描线的所述的背景图像，并储存所绘制的所述的背景图像于所述的绘图单元内部的所述的第二线缓冲 器；以及控制所述的绘图单元绘制所述的第m+2条扫描线的所述的物件图像，并 储存所绘制的所述的物件图像于所述的绘图单元内部的一第三线缓冲器。
7. 如权利要求6所述的绘图控制方法，其特征在于，所述的步骤a.更包括发送一水平同步信号及一垂直同步信号至所述的绘图单元，以重置所述 的绘图单元的所述的第一线缓冲器、所述的第二线缓冲器及所述的第三线缓 冲器中储存的所述的图像。
8. 如权利要求6所述的绘图控制方法，其特征在于，所述的绘图控制方 法更包括重复步骤b.-d.，依序控制所述的绘图单元绘制并储存其余扫描线的所述 的图像，直到所述的第n条扫描线的所述的图像绘制及储存完毕为止。
9. 如权利要求1所述的绘图控制方法，其特征在于，所述的方法更包括 接收所述的处理单元所发出的一绘图停止指令，而控制所述的绘图单元停止绘制下一条扫描线的所述的图像；由所述的处理单元控制所述的绘图单元中的一绘图功能元件更改所绘制的所述的图像的一属性；以及接收所述的处理单元所发出的一绘图启动指令，而控制所述的绘图单元 绘制已更改所述的属性的所述的下一条扫描线的所述的图像。
10. 如权利要求1所述的绘图控制方法，其特征在于，累计所述的计数的步骤包括接收所述的绘图单元在绘制完一条扫描线的所述的图像后所回传的一绘 制完成信号，据以累计所述的计数。
11. 如权利要求1所述的绘图控制方法，其特征在于，第m条扫描线至 第n条扫描线包括所述的图像的所有扫描线或部份扫描线。
12. —种绘图控制装置，适于控制一绘图单元绘制一图像，所述的图像包 括多条扫描线，其特征在于，所述的绘图控制装置包括一计数器，用以累计一计数；以及一控制器，用以接收一处理单元所发出的一绘图指令，而启动所述的计 数器开始累计所述的计数，并根据所述的计数控制所述的绘图单元绘制所述 的图像，其中在所述的计数器的所述的计数累计为m-3时，控制所述的绘图单元绘制 所述的第m条扫描线的一物件图像，并在所述的物件图像绘制完毕时，累计 所述的计数，其中m为正整数；在所述的计数器的所述的计数累计为m-2时，控制所述的绘图单元绘制 第m条扫描线的一背景图像，并在所述的背景图像绘制完毕时，累计所述的 计数；以及在所述的计数器的所述的计数累计为m-l时，控制所述的绘图单元将目 前所绘制的所述的第m条扫描线的所述的图像储存至所述的绘图单元外部的 一画面缓冲器。
13. 如权利要求12所述的绘图控制装置，其特征在于，所述的控制器更 包括在所述的第m条扫描线的所述的物件图像绘制完毕时，控制所述的绘图单元将所绘制的所述的第m条扫描线的所述的物件图像储存于所述的绘图单 元内部的一第一线缓冲器。
14. 如权利要求12所述的绘图控制装置，其特征在于，所述的控制器更 包括在所述的第m条扫描线的所述的图像绘制完毕时，控制所述的绘图单元 将目前所绘制的所述的第m条扫描线的所述的图像储存至所述的绘图单元外 部的一画面缓冲器。
15. 如权利要求12所述的绘图控制装置，其特征在于，所述的控制器在 控制所述的绘图单元绘制所述的第m条扫描线的所述的背景图像的同时，更 包括控制所述的绘图单元绘制所述的第m+l条扫描线的所述的物件图像，并 储存所绘制的所述的物件图像于所述的绘图单元内部的一第二线缓冲器。
16. 如权利要求12所述的绘图控制装置，其特征在于，所述的控制器在 控制所述的绘图单元将目前所绘制的所述的这些扫描线的所述的图像储存至 所述的绘图单元外部的所述的画面缓冲器的同时，更包括控制所述的绘图单 元绘制所述的第m+l条扫描线的所述的背景图像，并储存所绘制的所述的背 景图像于所述的绘图单元内部的所述的第二线缓冲器，以及控制所述的绘图 单元绘制所述的第m+2条扫描线的所述的物件图像，并储存所绘制的所述的 物件图像于所述的绘图单元内部的一第三线缓冲器。
17. 如权利要求12所述的绘图控制装置，其特征在于，所述的绘图控制 装置更包括一同步信号产生器，用以产生并发送一水平同步信号及一垂直同步信号 至所述的绘图单元，以重置所述的绘图单元的所述的第一线缓冲器、所述的 第二线缓冲器及所述的第三线缓冲器中储存的所述的图像。
18. 如权利要求12所述的绘图控制装置，其特征在于，所述的控制器更 包括接收所述的处理单元所发出的一绘图停止指令，而控制所述的绘图单元 停止绘制下一条扫描线的所述的图像。
19. 如权利要求18所述的绘图控制装置，其特征在于，所述的控制器更包括接收所述的处理单元所发出的一绘图启动指令，而控制所述的绘图单元 绘制已更改所述的属性的所述的下一条扫描线的所述的图像。
20. —种绘图控制系统，其特征在于，所述的绘图控制系统包括 一绘图单元，用以绘制一图像，所述的图像包括多条扫描线； 一处理单元，用以发送一绘图指令，其中所述的绘图指令包括指示所述的绘图单元绘制第m条扫描线至第n条扫描线的所述的图像，其中m、 n为 正整数；一系统存储器，耦接至所述的绘图单元及所述的处理单元，用以储存所 述的绘图单元绘图所需的一原始图像；一画面缓冲器，耦接至所述的绘图单元及所述的处理单元，用以储存所 述的绘图单元所绘制的所述的图像；一绘图控制装置，耦接至所述的绘图单元及所述的处理单元，用以接收 所述的绘图单元所发出的所述的绘图指令，而启动一计数器开始累计一计数 以控制所述的绘图单元读取所述的系统存储器中的所述的原始图像并开始绘 制所述的图像，其中在所述的计数器的所述的计数累计为m-3时，控制所述的绘图单元绘制 所述的第m条扫描线的一物件图像，并在所述的物件图像绘制完毕时，累计 所述的计数；在所述的计数器的所述的计数累计为m-2时，控制所述的绘图单元绘制 第m条扫描线的一背景图像，并在所述的背景图像绘制完毕时，累计所述的 计数；以及在所述的计数器的所述的计数累计为m-l时，控制所述的绘图单元将目 前所绘制的所述的第m条扫描线的所述的图像搬移至所述的画面缓冲器中储 存。
21. 如权利要求20所述的绘图控制系统，其特征在于，所述的绘图单元 更包括耦接至一显示控制器，用以控制所述的显示控制器读取所述的画面缓冲器中储存的所述的第m条扫描线的所述的图像，并输出至一显示器显示。
22. 如权利要求20所述的绘图控制系统，其特征在于，所述的绘图单元 包括一第一线缓冲器，用以储存所述的绘图单元所绘制的所述的第m条扫描 线的所述的图像；一第二线缓冲器，用以储存所述的绘图单元所绘制的所述的第m+l条扫 描线的所述的图像；以及一第三线缓冲器，用以储存所述的绘图单元所绘制的所述的第m+2条扫 描线的所述的图像。
23. 如权利要求22所述的绘图控制系统，其特征在于，所述的绘图控制 装置在控制所述的绘图单元绘制所述的第m条扫描线的所述的背景图像的同 时，更包括控制所述的绘图单元绘制所述的第m+l条扫描线的所述的物件图 像，并储存所绘制的所述的物件图像于所述的第二线缓冲器。
24. 如权利要求22所述的绘图控制系统，其特征在于，所述的绘图控制 装置在控制所述的绘图单元将目前所绘制的所述的这些扫描线的所述的图像 储存至所述的画面缓冲器的同时，更包括控制所述的绘图单元绘制所述的第 m+l条扫描线的所述的背景图像，并储存所绘制的所述的背景图像于所述的 第二线缓冲器，以及控制所述的绘图单元绘制所述的第m+2条扫描线的所述 的物件图像，并储存所绘制的所述的物件图像于所述的第三线缓冲器。
25. 如权利要求22所述的绘图控制系统，其特征在于，所述的绘图控制 装置更包括发送一水平同步信号及一垂直同步信号至所述的绘图单元，以重 置所述的绘图单元的所述的第一线缓冲器、所述的第二线缓冲器及所述的第 三线缓冲器中储存的所述的图像。
26. 如权利要求22所述的绘图控制系统，其特征在于，所述的绘图控制 装置更包括接收所述的处理单元所发出的一绘图停止指令，而控制所述的绘 图单元停止绘制下一条扫描线的所述的图像。
27.如权利要求22所述的绘图控制系统，其特征在于，所述的绘图控制 装置更包括接收所述的处理单元所发出的一绘图启动指令，而控制所述的绘 图单元绘制已更改所述的属性的所述的下一条扫描线的所述的图像。
全文摘要
一种应用在嵌入式系统的绘图控制方法、装置及系统。本发明采用独立的绘图控制装置控制绘图单元绘制图像，并将绘制完成的扫描线图像预先搬移至外部的画面缓冲器中，因此不会受到绘图单元存储器容量的限制。此外，本发明在每次完成图像绘制或搬移动作后，即根据计数器累计的计数，继续控制绘图单元进行下一阶段的图像绘制或搬移动作，无需耗费时间等待外部存取，因此可达到并列处理、即时显示的功效。
文档编号G06T1/00GK101625751SQ200810128068
公开日2010年1月13日 申请日期2008年7月10日 优先权日2008年7月10日
发明者叶天德, 张哲伟, 涂结盛, 许继壮, 陈忠信 申请人:新唐科技股份有限公司