图形处理装置、用于飞机驾驶舱的显示装置以及用于显示图形数据的方法
【专利摘要】提出一种图形处理装置1，该图形处理装置包括：控制装置2，用于从第一应用程序App_1接收第一图形对象的图形数据以及用于从第二应用程序App_2接收第二图形对象的图形数据；几何模块5，用于由图形数据产生图形对象的几何数据；扫描模块7，用于基于几何数据扫描图形对象并且产生图形对象的像素；其中，控制装置2、几何模块5和扫描模块7形成图形数据通道，该图形数据通道构成为，在串行通路中处理所述图形对象中之一，其方法是由所述图形对象的图形数据产生所述图形对象的像素，其中，所述图形数据通道构成为，在一个第一串行通路中中断第一应用程序App_1的第一图形对象之一的处理，从而存在经部分处理的图形对象，在第二串行通路中处理第二应用程序App_2的第二图形对象中至少之一，并且随后继续第一应用程序App_1的经部分处理的图形对象的处理。
【专利说明】图形处理装置、用于飞机驾驶舱的显示装置以及用于显示图形数据的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种具有权利要求1的前序部分的特征的图形处理装置。本发明还涉及一种具有该图形处理装置的用于飞机驾驶舱的显示装置以及一种利用该图形处理装置的方法。
【背景技术】
[0002]显卡通常控制数据处理设备的图像显示。在此，在数据处理装置上的应用程序产生用于图形输出的数据并且将这些数据传送到显卡上。显卡这样转换该数据，使得显示装置可以将期望的输出再现(wiedergeben)为图像。这种显卡或者作为扩展卡或者作为车载芯片组包含在每个商业上通用的PC中。
[0003]同样由商业上通用的PC已知，显卡可以操控两个不同的显示装置、例如两个显示屏。在这些实施方式中可能的是，在第一显示屏上显示第一应用程序的图形输出并且在第二显示屏上显示第二应用程序的图形输出。
【发明内容】
[0004]本发明的任务在于，提出一种图形处理装置，该图形处理装置符合提高的安全性要求。本发明的另一任务在于，提出一种用于飞机驾驶舱的显示装置以及一种相应利用该图形处理装置的方法。
[0005]这些任务通过具有权利要求1的特征的图形处理装置、通过具有权利要求12的特征的用于飞机驾驶舱的显示装置以及通过具有权利要求14的特征的方法得以解决。本发明优选或有利的实施形式由从属权利要求、以下的描述以及附图产生。
[0006]本发明的主题是一种图形处理装置、特别是构成为图形处理器的图形处理装置，该图形处理装置适合于和/或构成为，将图形对象的图形数据转换为图形对象的像素。
[0007]图形对象一般可以构成为完整图像或部分图像。在优选实施形式中，图形对象实现为一个或多个图形基元。例如在OpenGL规范中，复杂的图形对象通过一个或多个图形基元表示。图形基元例如可以是三角或直线。
[0008]图形处理装置特别优选地实现为集成电路并且特别是实现为FPGA(现场可编程门阵列)。
[0009]图形处理装置包括控制装置，该控制装置构成为用于从第一应用程序接收第一图形对象的图形数据以及用于从第二应用程序接收第二图形对象的图形数据。图形数据特别是构成为用于产生至少一个图形基元的命令组。
[0010]控制装置例如可以与总线、特别是PCI总线在信号技术上相连接，以用于接收图形数据，和/或控制装置可以具有与该总线的在信号技术上相连接的接口。
[0011]图形处理装置还包括几何模块，用于由图形数据产生图形对象的几何数据。几何模块又可以具有多个子模块，这些子模块实行以下任务中的一个、几个或全部，所述任务仅仅设计为指示，因为这些子模块是已知的:
[0012]用于模型和摄像机转换的子模块:
[0013]在该子模块中进行图形对象变换到参考坐标系、特别是世界坐标系中以及优化补充地进行摄像机变换到参考坐标系的零点中。
[0014]用于照明的子模块:
[0015]在该子模块中为每个图形对象、特别是为每个图形基元计算颜色和/或亮度。
[0016]用于投影的子模块:
[0017]在该子模块中进行视觉体积转换为立方体。
[0018]剪裁:
[0019]在该子模块中剪切图形对象，所述图形对象位于在视觉体积之外。
[0020]窗-视口-变换:
[0021]在该子模块中进行图形对象的偏移以及缩放。
[0022]作为处理结果几何模块输出图形对象的几何数据。这些几何数据被扫描模块(该扫描模块形成图形处理装置的另外的组件)接收并且被分析用于图形对象的扫描。特别是在扫描模块中所有图形对象、特别是所有基元被扫描，亦即将属于其的像素上色。扫描模块由此产生图形对象的像素。
[0023]控制装置、几何模块和扫描模块共同形成图形数据通道，该图形数据通道构成为用于在串行通路中处理所述图形对象中的一个图形对象，其方法是由图形对象的应用程序从图形数据产生并输出所述图形对象的像素。几何模块和扫描模块以下综合地也称为模块。
[0024]特别是图形处理装置构成为GPU(图形处理单元)，特别是构成为FPGA-GPU，其具有多个、特别是多于50个、优选多于100个这样的图形数据通道。
[0025]在本发明的范围中提出，所述图形数据通道构成为用于在第一串行通路中中断第一图形对象中的一个第一图形对象的处理，从而存在经部分处理的图形对象，在第二串行通路中处理第二图形对象中的至少一个第二图形对象，并且随后在相同的图形数据通道中继续所述经部分处理的图形对象的处理。
[0026]特别是图形数据通道这样构成，使得关于第一和第二应用程序的图形对象实现在时间上的复用。在此，依次处理第一和第二应用程序的图形对象，其中然而不必完全处理第一应用程序的图形对象，而是可以中断第一应用程序的图形对象的处理并且在第一应用程序的图形对象的处理结束之前插入另一应用程序的图形对象的处理。
[0027]优选地进行对于第一应用程序的每个图形对象的中断。
[0028]通过本发明的构成方式实现:在图形处理装置、特别是图形数据通道内建立在不同的应用程序之间的分离、特别是时间上的分离。该分离用英语来说也称为“temporalsegregation，，。
[0029]这种分离对于图形处理装置根据高安全水平、例如根据D0-178B或ED-12B的许可是必需的。例如两个应用程序可以配置有不同的安全等级、例如DAL A和DAL B，并且仍然这样访问相同的图形处理装置、特别是图形数据通道。本发明的优点因此可以视为在于，通过所述两个应用程序在时间上的分离在图形处理装置中实现更高的安全性。而商业上的图形处理器不包含这种安全机制，特别是因为这些安全机制在正常环境中(在PC、笔记本电脑等中安装)不是必需的。
[0030]在本发明的一个优选实施形式中，所述图形数据通道规定一系列相继的分别长度相同的时间片段。相继的时间片段例如可以这样选择，使得设有每秒30个时间片段，图形数据通道由此具有30Hz的时钟脉冲。
[0031]优选地规定，在一个共同的时间片段内进行第一图形对象之一的部分处理和进行第二图形对象中至少之一的处理。将图形对象按多种的然而共同的时间片段的分开具有如下优点，即，例如由具有较高的更新率(如例如30Hz)的第一应用程序在每个时间片段中处理一个图形对象，从而无延迟地处理该应用程序的图形对象。在其他应用程序中更新率例如更小、例如15Hz，其中，对于图形数据通道的每个时间片段处理一个图形对象的一半或一个有利的部分，并且该图形对象的残留的剩余部分在后续的时间片段中作为经部分处理的图形对象被继续处理。
[0032]虽然在描述中仅参照两个应用程序，但是可能的是，多个应用程序也访问图形处理装置、特别是图形数据通道并且分享资源。原则上也可想到的是，两个应用程序以15Hz的更新率访问，其中，在图形数据通道的每个时间片段中部分地处理每个应用程序的图形对象。此外可想到的是，一个应用程序具有还更小的更新率、例如10Hz，从而图形对象的处理分配到多于两个的时间片段(在此为三个时间片段)上。
[0033]一般来说，图形处理装置能实现将不同应用程序的图形对象这样分配到各时间片段上，从而至少一个图形对象的处理在至少两个或多个时间片段上来进行。
[0034]在本发明的一个优选实施形式中，所述相继的时间片段定义为用于处理图形对象的同步时钟脉冲。而第一应用程序的图形对象的处理与该同步时钟脉冲不同步地进行。在此可以规定，第一图形对象的处理的中断按照固定的模式进行，从而例如第一图形对象中之一的处理总是分配到两个时间片段上。备选地也可以动态地、特别是根据在一个时间片段内可用的工作时间来进行第一图形对象的处理的中断。特别优选地，总是在一个时间窗内的相同时刻进行中断。
[0035]在本发明的一个优选的实现方案中，所述图形处理装置具有时间管理装置，所述时间管理装置构成为，将用于中断第一图形对象的处理的存储信号输出到图形数据通道上。
[0036]优选地，模块、特别是几何模块和扫描模块当存在存储信号时结束其内部计算，亦即基元渲染等等，但是不再接收对于当前图形对象的其他命令。由此确保，第一图形对象的处理的中断并非不受控地进行而是在一个如下时刻进行，在另一时刻特别是在另一时间片段期间可以链接到该时刻上。
[0037]作为对于存储信号的反应，所述图形数据通道构成为用于输出经部分处理的图形对象的上下文数据。所述上下文数据特别是包括模块的寄存器数据以及来自相邻的输入和输出存储器、特别是Fifo存储器的数据。这些上下文数据可选地被暂存并且提供用于穿过图形数据通道的稍后的串行通路，以便继续所述处理。在存在存储信号的时刻，由此将所有对于当前的经部分处理的用于继续处理的图形对象所必需的数据综合成上下文数据并且可选地暂存。
[0038]在当前的经部分处理的图形对象的上下文数据从图形数据通道读取之后，可以提供并且使用图形数据通道用于处理第二图形对象中之一。[0039]在本发明的一个优选的进一步扩展方案中，所述上下文数据在图形数据通道的末端上、特别是经由扫描模块输出到时间管理装置上。上下文数据因此串行地为不同的模块和必要时在中间连接的存储装置、特别是Fifo装置所读取。该实现方案一方面简化图形处理装置的信号技术上的结构，因为不是每个模块和每个存储装置都必须具有用于输出上下文数据的自己的数据输出端。第二方面可以有序地、亦即以确定的次序读取上下文数据，并且如以下还将阐述的那样，为了继续处理又将上下文数据有序地输入到图形数据通道中。
[0040]在本发明的优选构成方式中，所述时间管理装置构成为用于在存储器中保存上下文数据。通过将上下文数据保存在存储器中，时间管理装置现在可以将其他图形对象的图形数据导入到图形数据通道中，而不会被上下文数据所阻碍。
[0041]在本发明的一个优选的进一步扩展方案中，所述时间管理装置构成为，将用于继续所述经部分处理的图形对象的处理的恢复信号输出到图形数据通道上。在该时刻，时间管理装置必要时从存储器读取上下文数据并且又将该上下文数据发送到图形数据通道中以用于继续处理。
[0042]在本发明的一个优选实现方案中，所述时间管理装置连同图形数据通道形成一个环形结构，从而在存在存储信号时，在图形数据通道的末端上读取所述上下文数据，而在存在恢复信号时，将所述上下文数据录入到图形数据通道中。可选地补充地，用于暂时存储上下文数据的存储器连接在该环形结构上，和/或设有输入端以用于接收应用程序的图形对象的图形数据。
[0043]特别优选地，在模块或子模块之间如前述那样地在中间连接有存储装置，所述存储装置特别是构成为Fifo存储器(先进先出)。上下文数据特别是具有模块的寄存器数据和存储装置的Fifo数据。
[0044]优选地，所述寄存器数据具有信号标识、特别是信号位，所述信号标识在图形数据通道的正常运行的情况下设置为第一值、以下例如0，而在存储过程中设置为另一值、以下例如I。由此以信号标识表示要作为上下文数据存储的寄存器数据。信号标识具有如下优点，即，具有值I的信号标识的寄存器数据串行地移动穿过图形数据通道并且不被处理。
[0045]可选地，Fifo数据也具有信号标识，其中，然而该信号标识总是设置为第一值、亦即O。由此可能的是，根据存储信号区分Fifo数据与寄存器数据。
[0046]在如已经阐明的那样串行地读取寄存器数据和Fifo数据之后，而且信号标识在读取过程中在Fifo数据中设置为值O而在寄存器数据中设置为值I之后，可以考虑将信号标识用于分析数据的位置。
[0047]如果考虑上下文数据的数据流，那么例如首先到达第一寄存器数据块、随后第一Fifo数据块、随后第二寄存器数据块、随后第二 Fifo数据块等等。该次序可以基于次序和信号标识而清楚地配置给模块和存储装置，从而可以无混淆地进行上下文数据稍后又录入到图形数据通道中。
[0048]在本发明的一个优选的进一步扩展方案中，所述图形处理装置具有像素存储器，该像素存储器构成为用于存储来自扫描模块的像素。特别优选地，所述时间管理装置构成为，给不同应用程序的像素在像素存储器中分配不同的存储区域。优选地，存储区域的分配可以不被使用者或应用程序所影响，从而由此产生应用程序的安全的空间上的分离(空间分离)。该进一步扩展方案进一步提高了图形处理装置的安全标准。[0049]本发明的另一主题涉及一种用于飞机驾驶舱的显示装置，所述显示装置具有如上所述或者说根据上述权利要求之一所述的图形处理装置，其中，所述显示装置具有至少一个第一显示区域和至少一个第二显示区域，其中，在第一显示区域上可显示第一应用程序的图形对象，而在第二显示区域上可显示第二应用程序的图形对象。所述显示区域可以是一个共同的显示屏的两个显示区域，或者可以是两个不同显示屏的显示区域。
[0050]在本发明的一个具体的设计方案中，第一显示区域用于显示初级飞行显示屏(PFD)，而第二显示区域用于显示导航显示屏(ND)。这两个应用程序在飞机驾驶舱中都与安全关系重要的，从而软件实现需要高的安全标准，如这通过如前述的图形处理装置所达到的那样。
[0051]特别优选地，所述第一应用程序和第二应用程序具有不同的更新率。
[0052]本发明的另一主题涉及一种具有权利要求14的特征的方法。
【专利附图】
【附图说明】
[0053]本发明的其他特征、优点和作用由本发明优选实施例的以下描述产生。图中:
[0054]图1示出了作为本发明的一个实施例的图形处理装置的示意方框图；
[0055]图2示出了时间线，在该时间线中示意地示出图形对象在图1的图形处理装置中的处理；
[0056]图3示出了时间线，在该时间线中示意地示出在图1中的图形处理装置的上下文数据的结构；
[0057]图4a、b、c、d示出在不同运行状态下前面图的图形处理装置以用于阐明其功能方式；
[0058]图5示出用于飞机驾驶舱的具有前面图的图形处理装置的显示装置的示意图；
[0059]图6a、b示出在中断和恢复图形对象的处理时的时间顺序的示意图。
【具体实施方式】
[0060]图1以示意的方框图示出作为本发明的一个实施例的图形处理装置1，该图形处理装置能实现将来自应用程序的图形命令转换为像素，这些像素可以在显示装置上作为应用程序的图形输出而示出。图形处理装置I作为硬件实现并且构成为FPGA。
[0061]图形处理装置I包括一个控制装置2，该控制装置经由接口 3与数据总线、如例如PCI总线相连接。经由接口 3由应用程序将图形数据、特别是图形命令转交到控制装置2上以用于生成用于应用程序的像素。
[0062]由控制装置2出发，将图形数据转交到具有Fifo架构的第一存储装置4上，其作为输入缓冲为在随后的几何模块5中的处理提供图形数据。在几何模块5中部分地转换图形数据、特别是图形命令，并且必要时利用颜色定义形成图形基元，也就是例如三角或直线。经处理的图形数据或图形基元被转交到同样构成为Fifo存储器的另一存储装置6中并且随后读入到扫描模块7中。在扫描模块7中由几何基元连同颜色定义产生像素，这些像素随后在像素存储器8中并且由该像素存储器经由数据接口 9输出。
[0063]因为图形数据在图形数据通道内串行地处理，控制装置2、几何模块5以及扫描模块7连同存储装置4和6形成一个所谓的图形数据通道。在图1中示出的方框图中，几何模块5和扫描模块7仅仅作为一个唯一的方框不出，而在硬件技术的实现中也可以将几何模块5分为多个、特别是五个子模块，其中在各子模块之间分别设置有以Fifo架构的存储装置。以相同的方式也可以将扫描模块7分为多个子模块，这些子模块在中间连接有(构成为Fifo存储器的)存储装置的情况下通过信号技术相互连接。
[0064]在图形处理装置I中可以相互并行地设置有多个这种图形数据通道，以便共同地产生用于应用程序的图形显示的像素。图形处理装置I或图形数据通道以例如30赫兹的同步时钟脉冲工作，从而在利用同步时钟脉冲时，应用程序可以在具有与同步时钟脉冲相同的更新率的显示装置上输出能显示的图像。
[0065]对于唯一的应用程序的图形产生通过图形处理装置I的已描述的组件已经是可能的。图形处理装置I然而补充地能够准并行地处理多个应用程序、特别是至少两个应用程序，其中，在数据技术看来建立在各应用程序之间的时间上以及空间上的分离(temporaland spatial segregation)。这种分离对于软件和硬件根据高安全等级、例如DAL A/B的许可是必需的。
[0066]所根据的原理基于，在可选择的时刻可以将数据和参数存储在图形数据通道内作为上下文数据并且稍后又可以对其进行使用，从而可以在图形数据通道中可以短期地闲置应用程序。
[0067]图形处理装置I的优点在于更高的性能，并且在于在相同的图形处理装置I上混合不同应用程序的可能性。这样例如变得可能的是，将每秒仅调用一两次的DAL C函数与每秒调用30次的DAL A函数混合。在此，DAL C函数的图像可以在同步时钟脉冲的一个周期内部分地生成并且稍后继续该生成。
[0068]该原理性的功能方式在图2中示意地示出，该图示出了用于图形处理装置I的时间线。
[0069]水平延伸的下面的箭头10是具有频率f的同步时钟脉冲，其中，通过箭头11中断各个脉冲部段。
[0070]在第一同步时钟脉冲I中由图形处理装置I完全处理第二应用程序App_2的图像0(帧O)。随后例如处理第一应用程序App_l的图像0(帧O)至一半，从而中断该图像O的处理。在同步时钟脉冲I中残留的区域(空闲)是安全时间缓冲。
[0071]在同步时钟脉冲II中由第二应用程序App_2完全处理图像I (帧I)。而由第一应用程序App_l将图像0(帧O)处理完，从而该图像O在第二同步时钟脉冲II之后供使用。
[0072]在第三同步时钟脉冲III中处理第二应用程序App_2的图像2(帧3)并且至少又部分地处理第一应用程序App_l的图像I (帧I)。
[0073]利用该时间上的分离，图形产生在图形处理装置I内或在两个应用程序App_l和App_2的图形数据通道内在时间上相互分开。
[0074]对于应用程序App_2在每个同步时钟脉冲1、I1、III中产生一个完整的图像，从而第二应用程序App_2具有等于(例如30赫兹的)同步时钟脉冲的更新率。而由第一应用程序App_l在每个同步时钟脉冲1、I1、III中仅仅处理一半图像或一个部分图像、中断处理并且在下一个同步时钟脉冲中继续处理。由此第一应用程序得到f的一半、例如15赫兹的
更新率。
[0075]对于第一应用程序App_l必需的是，在图像的处理的中断之后将在下一同步时钟脉冲中为了完成图像而需要的数据(以下称为上下文数据)暂存，以便在时间和空间上与第二应用程序App_2分离并且不妨碍该第二应用程序的处理。
[0076]原则上可能的是，在转换过程的每个状态下中断所述处理，例如当红线显示在显示装置上期间。作为中断之后的上下文数据存储所有必需的、被需要用于继续处理的数据。对于红线的例子包括关于当前颜色和位置的数据，在该位置结束渲染。
[0077]图形处理装置I负责应用程序的图像的转换，而在图形处理装置I中的所述至少一个图形数据通道处理如下的图形对象，这些图形对象是应用程序的图像的组成部分。由此在图形数据通道中在中断在该图形数据通道中第一应用程序的图像的处理的情况下，在一个同步时钟脉冲中中断图形对象例如图形基元的处理，而在另一个同步时钟脉冲中继续其处理。
[0078]为了控制图形处理装置I或图形数据通道，该图形处理装置具有时间管理装置13，该时间管理装置一方面一旦第一应用程序App_l的图像的处理应该被中断，就按照箭头12输出存储命令context_store ;以及一旦应该在下一同步时钟脉冲中继续图像的处理，就输出恢复信号context_load。
[0079]时间管理装置13的另外的任务是存储和调用所述的上下文数据以及输出用于控制在像素存储器8中的存储区域的控制数据，其中确保:所述两个应用程序Appj和App_2访问在像素存储器8中的不同的、不重叠的存储区域并且由此在该区域中在空间上相互分离。控制数据形成在扫描模块7中的数据的一部分并且通过特定的图形指令被设置，该指令不能被应用程序App_l和App_2利用。按照这种方式在像素存储器8中的数据在空间上是可靠分离的，从而产生空间上的分离。
[0080]根据存储命令contexistore来指示模块、特别是几何模块5和扫描模块7或者其子模块:暂时结束图形对象的当前计算，这样选择该暂时结束，使得在下一同步时钟脉冲中为了继续图形生成可以链接到该暂时结束处。随后按照图1中的虚线箭头读取上下文数据。
[0081]以来自存储装置4的Fifo数据、来自几何模块5的寄存器数据、来自存储装置6的Fifo数据以及来自扫描模块7的寄存器数据开始的上下文数据被串行地移动并且经由附加的数据路径转交到时间管理装置13上。由此产生在图形数据通道与时间管理装置13之间的环形结构。时间管理装置13经由数据接口 9在存储器中保存上下文数据。
[0082]在读取上下文数据之后，图形处理装置I或图形数据通道准备好在下一同步时钟脉冲中处理第二应用程序App_2的图像。
[0083]要读取的数据的结构在图3中示意性地示出。在图3中可以看出，在一个数据流中首先设置有存储装置4的Fifo数据FIF0-4、随后是几何模块5的寄存器数据REG-5、随后是存储装置6的FIF0-6并且随后是扫描模块7的寄存器数据REG-7。数据流中的数据符合在根据存储命令contexistore读取或移动数据之前来自模块5、7或来自存储装置4、6的数据。如果图形数据通道应该具有多个子模块或者多个设置在子模块之间的存储装置，那么可以相应地延长数据流。上下文数据通过信号标识14扩展，该信号标识在正常运行模式下总是设置为0，从而模块可以由此读取:应该处理相应的寄存器数据。然而如果存在存储命令contexistore，那么模块中的每个模块将其寄存器数据的信号标识设置为I并且以此示出:随后的模块应该不处理该寄存器数据而是通过旁路朝时间管理装置13的方向继续移动。存储装置4、6的数据总是将信号标识保持为“O”，其中，信号标识由随后的模块解读为“不用管”，从而也通过旁路继续移动这些数据。
[0084]对于在存储装置4、6或在模块5、7中不存在数据的情况，写入一个假字，以便保持数据流的结构。
[0085]在下一同步时钟脉冲中继续处理时，时间管理装置13施加恢复信号conteXt_load，经由数据接口 9读取经部分处理的图像的上下文数据并且又将这些上下文数据写到图形数据通道中。上下文数据中的数据的配置可以通过次序和交替的信号标识14推断出。因此由存储装置4已知的是，即该存储装置必须接收用于Fifo数据的最后的数据块。几何模块5计算信号标识的数量并且取出数据块，在该数据块中，信号标识14的数量等于2。存储装置6同样计算信号标识14的数量并且知道该存储装置必须根据第一信号标识14取出Fifo数据。而扫描模块7接收自第一信号标识14的数据。该方法可以扩展到任意数量的子模块，其中，每个子模块从数据流取出寄存器数据，这些寄存器数据根据信号标识14的过渡的数量与其在图形数据通道之内自己的位置相比较识别为自己的数据。
[0086]在处理完经部分处理的图像之后，随后可以通过控制装置2将新的图形数据读入到图形数据通道中，其中，将信号标识设置为O。
[0087]在图4a、b、c和d中再次示出各个步骤。在图4a中，图形数据通道处于正常运行状态下，其中，图形数据由控制装置2经由存储装置4被传导到几何模块5中、随后被传导到存储装置6和扫描模块7中并且被处理。
[0088]一旦存在存储信号context_store，不再有另外的图形数据由控制装置2输送到图形数据通道中。几何模块5和扫描模块7结束其当前的计算并且将其当前的寄存器数据的信号标识14设置为值1，如在图4b中所示的那样。存储装置4、6中的数据作为Fifo数据保持信号标识为“O”。
[0089]按照图4c读取上下文数据并且将其转交到时间管理装置13上，其中，扫描模块7通过旁路未经处理地传递来自存储装置6具有设置为“O” (作为“不用管”)的信号标识14的数据以及来自几何模块5具有设置为“I”的信号标识的数据，从而包括具有按照图3的结构的上下文数据的数据流流动至时间管理装置13。这些上下文数据如所述经由数据接口9被存储。
[0090]在图4d中示出在施加恢复信号context_load的情况下图形处理装置I的状态，其中，上下文数据由时间管理装置13经由数据接口 9读取并且导入到图形数据通道中。在此，每个存储装置4、6和每个模块5、7计算信号标识14的数量，以便识别自己的数据。一旦数据被分开，就进行经部分处理的图形对象的继续处理。
[0091]图5最后示出具有第一显示器16a和第二显示器16b的显示装置15，所述显示器通过如上所述的图形处理装置I来操控。在显示器16a上例如示出初级飞行显示屏(PFD)而在显示器16b上例如示出导航显示屏(ND)，这些显示屏通过两个不同的应用程序如App_l和App_2在图形处理装置I中产生。
[0092]在图6a、b中阐明在时间轴t上在图形数据通道中图形对象的处理的中断和恢复的时间顺序:
[0093]在部段A中惯常地实施图形对象的处理。当存在context_store命令时结束在部段A中的当前的计算并且由此中断当前图形对象的处理。在结束之后在部段B中读取上下文数据。在下一时间片段中在部段V中又读入上下文数据并且在部段D中将其继续处理。
[0094]图6a示出图形对象的处理的惯常的中断，该中断在每个涉及的时间片段中在相同的时刻实现。而在图6b中示出在一个时间片段中当超时的情况，其中，与图6a不同之处在于，当存在context_store命令之后立刻进行上下文数据的读取。
[0095]附图标记列表:
[0096]I图形处理装置
[0097]2控制装置
[0098]3 接口
[0099]4存储装置
[0100]5几何模块
[0101]6存储装置
[0102]7扫描模块
[0103]8像素存储器
[0104]9数据接口
[0105]10下面的箭头
[0106]11箭头脉冲部段
[0107]12箭头存储命令
[0108]13时间管理装置
[0109]14信号标识
[0110]15显示装置
[0111]16a第一显不器
[0112]16b第二显示器
【权利要求】
1.图形处理装置(1)，包括: 控制装置(2)， 用于从第一应用程序(App_l)接收第一图形对象的图形数据以及用于从第二应用程序(App_2)接收第二图形对象的图形数据； 几何模块(5)，用于由图形数据产生图形对象的几何数据； 扫描模块(7)，用于基于几何数据扫描图形对象并且产生图形对象的像素； 其中，控制装置(2)、几何模块(5)和扫描模块(7)形成图形数据通道，该图形数据通道构成为用于在串行通路中处理图形对象之一，其方法是由图形对象的图形数据产生图形对象的像素，其特征在于， 所述图形数据通道构成为用于在第一串行通路中中断第一应用程序(App_l)的第一图形对象之一的处理，从而存在经部分处理的图形对象，在第二串行通路中处理第二应用程序(App_2)的第二图形对象中至少之一，并且随后继续第一应用程序(App_l)的经部分处理的图形对象的处理。
2.根据权利要求1所述的图形处理装置(I)，其特征在于，所述图形数据通道规定一系列相继的时间片段，其中，在一个共同的时间片段内进行第一图形对象之一的部分处理和第二图形对象中之一的处理。
3.根据权利要求2所述的图形处理装置(I)，其特征在于，所述相继的时间片段规定用于处理所述图形对象的同步时钟脉冲(f)。
4.根据上述权利要求之一所述的图形处理装置(1)，其特征在于，存在时间管理装置(13)，其中，所述时间管理装置(13)构成为，将用于中断第一图形对象的处理的存储信号(context_store)输出到图形数据通道上，并且图形数据通道构成为用于作为对于存储信号(context_store)的反应而输出经部分处理的图形对象的上下文数据,所述上下文数据可选地被暂存并且被提供用于穿过图形数据通道的稍后的串行通路，以便继续所述经部分处理的图形对象的处理。
5.根据权利要求4所述的图形处理装置(I)，其特征在于，所述上下文数据在图形数据通道的末端上、特别是由扫描模块(7)输出到时间管理装置(13)上。
6.根据权利要求5所述的图形处理装置(I)，其特征在于，所述时间管理装置构成为用于在存储器(9)中保存上下文数据。
7.根据权利要求4至6之一所述的图形处理装置(I)，其特征在于，所述时间管理装置(13)构成为，将用于继续所述经部分处理的图形对象的处理的恢复信号(contextjoad)输出到图形数据通道上，并且图形数据通道构成为用于作为对于恢复信号的反应而读入所述经部分处理的图形对象的上下文数据，以便继续所述处理。
8.根据权利要求4至7之一所述的图形处理装置(I)，其特征在于，所述时间管理装置(13)连同图形数据通道形成一个环形结构，从而在存在存储信号(contexistore)时，在图形数据通道的末端上读取所述上下文数据，并且在存在恢复信号(contextjoad)时将上下文数据录入到图形数据通道中。
9.根据上述权利要求之一所述的图形处理装置(I)，其特征在于，所述上下文数据包括模块(5、7)的寄存器数据(REG-5、REG-7)和在模块(5、7)之间和/或之前的存储装置(4,6)的Fifo数据(FIF0-4、FIF0-6)，其中，所述寄存器数据(REG_5、REG_7)具有信号标识(14)，所述信号标识在正常运行的情况下设置为第一值(O)而在存储过程中设置为另一值⑴。
10.根据上述权利要求之一所述的图形处理装置(1)，其特征在于，所述寄存器数据(REG-5、REG-7)和Fifo数据(FIF0_4、FIF0_6)在上下文数据中交替地设置，其中，通过寄存器数据(REG-5、REG-7)和Fifo数据(FIFO-4、FIF0-6)的位置，在上下文数据中确定数据对于模块(5、7)和对于存储装置(4、6)的配置。
11.根据上述权利要求之一所述的图形处理装置(1)，其特征在于，存在像素存储器(8)，其中，所述时间管理装置(13)构成为用于给第一应用程序(App_l)和第二应用程序(App_2)的图形对象的像素分配不同的存储区域，从而第一应用程序(App_l)和第二应用程序(App_2)的存储区域在像素 存储器(8)中相互分离。
12.用于飞机驾驶舱的显示装置(15)，所述显示装置具有根据上述权利要求之一所述的图形处理装置(I)，所述显示装置具有至少一个第一显示区域(16a)和至少一个第二显示区域(16b)，其中，在第一显示区域(16a)上可显示第一应用程序(App_l)的图形对象，而在第二显示区域(16b)上可显示第二应用程序(App_2)的图形对象。
13.根据权利要求12所述的显示装置(15)，其特征在于，所述第一应用程序(App_l)和第二应用程序(App_2)具有不同的更新率。
14.用于显示至少一个第一应用程序(App_l)和至少一个第二应用程序(App_2)的图形对象的方法，其中，在根据权利要求1至11之一中所述的图形处理装置(I)中或在根据权利要求12或13所述的显示装置(15)中，在第一串行通路中中断第一应用程序(App_l)的第一图形对象中之一的处理，从而存在经部分处理的图形对象，在第二串行通路中处理、第二应用程序(App_2)的第二图形对象中至少之一，并且随后继续第一应用程序的所述经部分处理的图形对象的处理。
【文档编号】G06T1/20GK103946888SQ201280056704
【公开日】2014年7月23日 申请日期:2012年11月6日 优先权日:2011年11月19日
【发明者】S·雷蒂希, T·霍泽曼 申请人:迪尔航空航天有限公司