用于更新图像的部分帧的片上系统和操作它的方法
【专利摘要】提供一种用于更新图像的部分帧的片上系统和操作它的方法。SoC包括：中央处理单元（CPU），基于图像的产生和中断信号，针对图像的当前帧控制存储器操作和显示操作；图像产生器，根据CPU的控制，从存储器请求当前帧的数据；UD单元，确定当前帧是否已被更新，基于包括在图像产生器的请求中的虚拟地址检测更新区域是否是部分帧，将与更新区域相应的中断信息输出到CPU；存储器控制器，根据CPU的控制，将更新区域存储在存储器中；显示控制器，根据CPU的控制，访问存储器，并将更新区域输出到显示装置。
【专利说明】用于更新图像的部分帧的片上系统和操作它的方法
[0001]本申请要求于2013年2月I日提交到韩国知识产权局的第10-2013-0012007号韩国专利申请的优先权，其公开通过引用全部合并于此。
【技术领域】
[0002]本发明构思的实施例涉及一种片上系统(SoC)，更具体地，涉及一种用于更新图像的部分帧的SoC，以及一种操作其的方法。
【背景技术】
[0003]随着移动装置中的图像分辨率的增加，移动应用处理器和显示驱动器集成电路(IC)之间的数据通信正在迅速增加。因此，移动应用处理器和/或显示驱动器IC的功率消耗也不断增加。
[0004]主要涉及语音通话的传统的移动电话已迅速由处理和显示大量多媒体数据的智能电话取代。实现在智能电话中的显示驱动器IC频繁操作以在显示装置上显示多媒体数据，例如，静止图像信号和运动图像信号。因此，随着越来越多的多媒体数据(例如，表示更高分辨率图像的图像信号数据)被处理显示，智能电话的电池寿命减小。电池寿命指示电池一次充电可累积使用的时间。
【发明内容】
[0005]根据本发明构思的一些实施例，一种片上系统(SoC)包括:中央处理单元(CPU)，被构造为基于图像和中断信号的产生，针对图像的当前帧控制存储操作和显示操作；图像产生器，被构造为根据CPU的控制，从存储器请求当前帧的数据;UD单元，被构造为确定当前帧是否被更新，基于包括在图像产生器的请求中的虚拟地址检测更新区域是否是部分中贞，并将与更新区域相应的中断信息输出到CPU ;存储器控制器，被构造为根据CPU的控制，将更新区域存储在存储器中；显示控制器，被构造为根据CPU的控制，访问存储器，并将更新区域输出到显示装置。
[0006]UD单元可包括:特殊功能寄存器(SFB)，被构造为存储帧区域信息；部分图像检查器，可被构造为将包括在图像产生器的请求中的虚拟地址与帧区域信息进行比较，以检测更新区域是部分帧还是完整帧，并输出检测结果；更新检测器，可被构造为将当前帧与先前帧进行比较，并将比较结果发送到SFR，并当发生更新时，将当前帧的数据发送到存储器；中断产生器，可被构造为基于比较结果和检测结果将中断信号输出到CPU。
[0007]帧区域信息可包括完整帧起始地址和完整帧结束地址。
[0008]当更新检测被启用时，当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址不是完整帧起始地址，并且后续输入地址是线性的时，部分图像检查器可将检测结果确定为部分帧。
[0009]SFR可存储第一输入地址和最后输入地址。中断产生器可基于检测结果和比较结果产生部分中断信号。
[0010]当更新检测被启用时，当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址是完整帧起始地址，最后输入地址不是完整帧结束地址，并且第一输入地址和最后输入地址之间的输入地址是线性的时，部分图像检查器可将检测结果确定为部分帧。
[0011]SFR可存储第一输入地址和最后输入地址。中断产生器可基于检测结果和比较结果产生部分中断信号。
[0012]当更新检测被启用时，当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址是完整帧起始地址，并且最后输入地址是完整帧结束地址时，部分图像检查器可将检测结果确定为完整帧。
[0013]中断产生器可基于检测结果和比较结果产生完整中断信号。
[0014]更新区域可以是与第一输入地址、最后输入地址以及第一输入地址和最后输入地址之间的输入地址相应的图像。
[0015]UD单元可还包括:转译后备缓存器(TLB)，被构造为存储包括与在图像产生器的请求中的虚拟地址匹配的物理地址的多个页表条目以及指示虚拟地址是否与图像相关的Is Frame Buffer 字段。
[0016]部分图像检查器可基于Is Frame Buffer字段启用巾贞检测操作。
[0017]根据本发明构思的实施例，提供一种操作SoC的方法。所述方法包括:使用CPU控制图像产生器请求图像的产生，并启用更新检测操作；基于帧区域信息，检测图像的当前帧中的更新区域是否是部分帧；通过将图像的当前帧和先前帧进行比较来确定更新是否发生；当更新发生时，产生与更新区域相应的中断信号；当中断信号被产生时，将更新区域存储在存储器中；访问存储器，读取更新区域，并使用显示控制器将更新区域输出到显示装置，直到所有更新区域被输出为止。
[0018]根据本发明构思的实施例，提供一种应用处理器，包括:CPU，被构造为基于图像和中断信号的产生，针对图像的当前帧控制存储操作和显示操作；图形处理单元(GPU)，被构造为根据CPU的控制，从存储器请求当前帧的数据；存储管理单元(MMU)，被构造为将包括在GPU的请求中的虚拟地址转译为物理地址，以确定当前帧是否被更新，基于虚拟地址检测更新区域是否是部分帧，和/或将与更新区域相应的中断信号输出到CPU ;存储器控制器，被构造为根据CPU的控制，将更新区域写入存储器；显示控制器，被构造为访问存储器，并根据CPU的控制，将更新区域输出到显示装置。
[0019]根据本发明构思的实施例，提供一种移动装置，包括:GPU，被构造为请求和处理图像的产生；UD单元，被构造为确定图像的当前帧是否被更新，基于包括在GPU的请求中的虚拟地址检测更新区域是否是部分帧，和/或输出与更新区域相应的中断信号；CPU，被构造为响应于中断信号，对更新区域的存储器控制器的操作和更新区域的显示控制器的操作进行控制；存储器控制器，被构造为当中断信号被产生时，将更新区域写入存储器；显示控制器被构造为根据CPU的控制，将更新区域输出到显示装置。
[0020]一种移动电子装置包括:存储器装置、显示装置和片上系统(SoC)。SoC包括:中央处理单元(CPU)，被构造为控制存储器装置的操作；图像产生器，被构造为从存储器装置请求图像数据；更新单元，被构造为确定请求的图像数据的当前帧与请求的图像数据的先前帧相比是否被更新，并且当确定当前帧被更新时，确定更新是否仅应用于当前帧的部分帧，当确定当前帧被更新并且更新仅应用于部分帧时，提供中断信号。显示装置被构造为当中断信号被提供时，仅刷新部分帧。【专利附图】
【附图说明】
[0021]通过结合附图详细描述本发明构思的示例性实施例，本发明构思的上述和其他特征和方面将会变得更加清楚，其中:
[0022]图1是根据本发明构思的实施例的系统的框图；
[0023]图2是图1中示出的片上系统(SoC)的详细框图；
[0024]图3是根据本发明构思的实施例的SoC的操作的概念图；
[0025]图4是根据本发明构思的实施例的SoC的详细框图；
[0026]图5是检测显示图像中的部分帧的操作的概念图；
[0027]图6是检测显示图像中的完整帧的操作的概念图；
[0028]图7是根据本发明构思的实施例的操作SoC的方法的流程图；
[0029]图8是操作在图7中示出的方法中的中断产生之后执行的SoC的方法的流程图；
[0030]图9是根据本发明构思的实施例的SoC的详细框图；
[0031]图10是示出包括在图9中示出的转译后备缓存器(TLB)中的页描述符字段的表格；
[0032]图11是操作图9中示出的SoC的方法的流程图；
[0033]图12是根据本发明构思的实施例的包括SoC的系统100的框图。
【具体实施方式】
[0034]以下，将参照附图更详细地描述示出本发明的实施例的本发明构思。然而，本发明可以以许多不同的形式来实现，并且不应被解释为限制这里阐述的实施例。然而，提供这些实施例，使得本公开将是全面和完整的，并且将充分地将本发明的范围传达给本领域技术人员。在附图中，为了简明，层和区域的尺寸和相对尺寸可被夸大。相同的标号可指示相同的元件。
[0035]将理解，当元件被称为“连接”或“结合”到另一元件时，它可被直接连接或结合到另一元件，或者可存在中间元件。
[0036]图1是根据本发明构思的实施例的系统的框图。系统包括外部存储器2、片上系统(SoC)I和显示装置3。如图所示，元件1、2和3中的每一个可被实现在单独的芯片中，或者多个元件可被实现在单个芯片上。系统可还包括其它元件(例如，相机接口)。系统可以是移动装置，诸如，移动电话、智能电话、桌面型个人计算机(PC)、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、MP3播放器或汽车导航系统。系统还可以是可在显示面板5上显示静止图像信号(或静止图像)或运动图像信号(或运动图像)的手持式装置或手持式计算机。
[0037]外部存储器2存储SoCl执行的程序指令。外部存储器2还可存储用于在显示装置3上显示静态图像或运动图像的图像数据。运动图像是一系列在短时间内呈现的不同静止图像。图像数据可被划分为两种类型:静态图像数据和动态图像数据。静态图像数据用于在显示装置3上显示静止图像。动态图像数据用于在显示装置3上显示运动图像。
[0038]外部存储器2可以是易失性或非易失性存储器。易失性存储器可以是动态随机存取存储器(DRAM)、静态RAM (SRAM)、半导体闸流管RAM (T-RAM)、零电容器RAM (Z-RAM)或双晶体管RAM (TTRAM)0非易失性存储器可以是电可擦除可编程只读存储器(EEPR0M)、闪存、磁性RAM (MRAM)、相变RAM (PRAM)或电阻性存储器。
[0039]SoCl控制外部存储器2和/或显示装置3。SoCl可被称为集成电路(1C)、处理器、应用处理器、多媒体处理器或集成的多媒体处理器。
[0040]显示装置3包括显示驱动器4和显示面板5。SoCl和显示驱动器4可被一起实现在单个模块、单个SoC、或单个封装(例如，多芯片封装)中。可选择地，或另外地，显示驱动器4和显示面板5可被一起实现在单个模块中。
[0041]显示驱动器4根据从SoCl输出的信号控制显示面板5的操作。例如，显示驱动器4可通过选择的接口将从SoCl接收的图像数据作为输出图像信号发送到显示面板5。
[0042]显示面板5可显示从显示驱动器4接收的输出图像信号。显示面板5可以由液晶显示器(IXD)面板、发光二极管(LED)显示面板、有机LED (OLED)显示面板或有源矩阵OLED(AMOLED)显示面板来实现。
[0043]图2是图1中示出的SoCl的详细框图。参照图2，SoCl可包括系统存储器10、中央处理单元(CPU) 20、中断控制器30、发送器40、UD单元50、存储器控制器60、图像产生器70以及显示控制器80。
[0044]系统存储器10可存储SoCl的操作所需要的指令和参数。CPU20可控制SoCl的整体操作。CPU20可控制元件10、30、40、50、60、70和80中的每一个的操作。例如，CPU20可请求图像产生器70，以产生或处理图像。当从UD单元50接收到中断信号时，CPU20还可控制显示控制器80，以控制更新显示图像的当前帧所需要的操作。CPU20可由多核处理器来实现。多核处理器是具有两个或多个单核的单个计算组件。
[0045]中断控制器30控制SoCl的操作期间产生的中断。中断控制器30从每个元件接收中断，调节中断的执行顺序，并将执行顺序发送到CPU20。可选择地，当关于帧数据的更新发生时，中断控制器30可产生中断，并将中断发送到CPU20。
[0046]发送器(Tx )40可与显示装置3交换已根据各种接口协议转换的指令信号和数据。虽然发送器40，但将理解，信号和数据通过发送器40被发送到显示装置3，或通过发送器40从显示装置3接收信号和数据。
[0047]UD单元50确定显示图像的当前帧是否被更新，并基于包括在来自图像产生器70的请求中的虚拟地址检测更新区域是否是部分帧。UD单元50将与更新区域相应的中断信号输出到CPU20。UD单元50可被实现为SoCl内的单独模块，或可被实现在存储器管理单元(MMU)内。将稍后详细描述UD单元50的操作。
[0048]存储器控制器60在与连接到SoCl的外部存储器2交换数据时，可控制外部存储器2的操作。存储器控制器60可应CPU20、图像产生器70或显示控制器80的请求，访问外部存储器2，以读取、写入或擦除图像数据。存储器控制器60可根据CPU20的控制，控制当前帧的更新区域以被存储在外部存储器2中。虽然为了清楚的描述，以帧为单位解释了操作，但是可每次对整个图像中的预定区域执行操作。
[0049]图像产生器70可读取并执行与图形处理相关的程序指令。图像产生器70可由图形引擎、图形处理单元(GPU)或2D图形加速器来实现。图像产生器70可根据CPU20的控制来产生或处理图像。根据CPU20的控制，图像产生器70可从外部存储器2请求当前帧的数据。
[0050]显示控制器80针对显示装置3控制SoCl的操作，或针对SoCl控制显示设备3的操作。显示控制器80可根据CPU20的控制访问外部存储器2并将更新区域输出到显示装置3。系统总线90将SoCl的元件10至80彼此连接，并用作元件10至80之间的数据通信通路。系统总线90可包括用于预定元件之间的数据通信的子总线。
[0051]图3是根据本发明构思的实施例的SoCl的操作的概念图。参照图3，CPU20命令图像产生器70，以产生或处理将被输出到显示装置3的图像(操作①)。响应于CPU20的指令，图像产生器70请求UD单元50，以对图像的当前帧执行更新操作(操作②)。
[0052]UD单元50将先前帧的数据与当前帧的数据进行比较，并确定是否需要进行更新。当需要进行更新时，UD单元50将包括在图像产生器70的请求中的虚拟地址和帧区域信息进行比较，并检测图像产生器70请求的更新区域是部分帧还是完整帧(操作③)。CPU20可在操作①之前在UD单元50中设置关于图像的完整帧的帧区域信息(例如，完整帧起始地址和完整帧结束地址)。
[0053]UD单元50将与更新区域相应的中断信号输出到CPU20(步骤④)。当确定当前帧需要被更新并且更新区域是部分帧时，UD单元50可将局部中断信号输出到CPU20。当确定当前帧需要被更新并且更新区域是完整帧时，UD单元50可将完整的中断信号输出到CPU20。
[0054]UD单元50将包括在图像产生器70的请求中的虚拟地址转译为物理地址，并通过存储器控制器60访问外部存储器2 (操作⑤)。存储器控制器60将已由图像产生器70处理的当前帧写入外部存储器2。
[0055]在从UD单元50接收到中断信号时，CPU20控制显示控制器80将与更新区域相应的数据发送到显示装置3(步骤⑥)。根据CPU20的控制，显示控制器80访问外部存储器2，并将当前帧中的更新区域的数据输出到显示装置3 (步骤⑦)。当CPU20接收到部分中断信号时，显示控制器80将更新的部分帧的数据输出到显示装置3。当CPU20接收到完整中断信号时，显示控制器80将更新的完整帧的数据输出到显示装置3。
[0056]图4是根据本发明构思的实施例的SoCla的详细框图。参照图4，UD单元50A包括特殊功能寄存器(SFR) 51a、部分图像检查器52a、更新检测器53a和中断产生器54a。
[0057]SFR51a存储图像的帧区域信息。帧区域信息可由用户预设，或可根据显示装置的规格被设置。帧区域信息可包括可由CPU20设置的完整帧起始地址和完整帧结束地址。
[0058]输入到UD单元50的与显示图像的数据一致的虚拟地址是线性的。因此，UD单元50可基于完整帧起始地址和完整帧结束地址，检测包括在来自图像产生器70的请求中的虚拟地址与上一帧相关还是与当前帧相关，以及输入地址被更新的区域是部分帧还是完整帧。
[0059]SFR51a还存储应图像产生器70的请求接收到的第一输入地址和最后输入地址。第一输入地址和最后输入地址用于显示控制器80，以仅访问外部存储器2中的更新区域的数据。
[0060]SFR51a还可存储关于当前帧的信息(例如，当前帧信息)。在下面的SoCla的更新操作中，当前帧信息可用作先前帧信息。当确定当前帧是否被更新时，更新检测器53a可将当前帧信息与先前帧信息进行比较。信息可以是先前帧的完整数据、哈希值、校验和结果或循环冗余校验(CRC)结果。
[0061]部分图像检查器52a将包括在来自图像产生器70的请求中的虚拟地址和存储在SFR51a中的帧区域信息进行比较，检测更新区域是部分帧还是完整帧，并将检测结果输出到中断产生器54a。将稍后参照图5和图6描述部分帧或完整帧的检测。
[0062]更新检测器53a将图像产生器70的请求中的当前帧信息和存储在SFR51a中的先前帧信息进行比较，将比较结果发送到中断产生器54a，并当更新被检测到时，将当前帧的数据发送到外部存储器2。
[0063]中断产生器54a根据来自部分图像检查器52a的检测结果和来自更新检测器53a的比较结果来产生中断信号。中断信号被应用于CPU20。当确定更新发生并且更新区域是部分帧时，中断产生器54a产生部分中断信号。当确定更新发生并且更新区域是完整帧时，中断产生器54a产生完整中断信号。当确定更新未发生时，中断产生器54a不产生中断信号。
[0064]UD的单元50A还可包括转译后备缓存器(TLB)55a。TLB55a是存储虚拟地址和物理地址之间的映射信息的缓存器。在TLB命中(在TLB55a中存在与包括在图像产生器70的请求中的虚拟地址匹配的物理地址)的情况下，外部存储器2中的物理地址被访问。在TLB未命中(在TLB55a中不存在与虚拟地址匹配的物理地址)的情况下，外部存储器2中的页表(未示出)被访问，页表查询(walk)被执行，随后相应的物理地址被访问。
[0065]图5是检测显示图像中的部分帧的操作的概念图。图6是检测显示图像中的完整帧的操作的概念图。参照图5和图6，显示图像的完整帧具有从完整帧起始地址(例如，0χ1000_0000)到完整帧结束地址(例如，0xl800_0000)的虚拟地址。帧的虚拟地址是线性的。
[0066]如图5中所示，假设先前输入地址是0xl001_0000。当当前输入地址是0x1002,0000时，当前输入地址大于完整帧起始地址并小于完整帧结束地址，并且当前输入地址大于先前输入地址。先前输入地址和当前输入地址之间的关系是线性的。在这种情况下，部分图像检查器52a基于输入地址确定更新区域是部分帧。
[0067]如6图中所示，可假设先前输入地址是0xl600_0000。当当前输入地址是0xl000_1000时，当前输入地址大于完整帧起始地址并小于完整帧结束地址，但当前输入地址不大于先前输入地址。例如，不同于如图5中所示和所述，先前输入地址和当前输入地址之间的关系不是线性的。在这种情况下，部分图像检查器52a基于输入地址确定部分帧不被更新。
[0068]当第一输入地址不是完整帧起始地址并且后续输入地址是线性的时，部分图像检查器52a确定更新区域是部分帧。当第一输入地址是完整帧起始地址，最后输入地址不是完整帧结束地址，并且第一输入地址和最后输入地址之间的输入地址是线性的时，部分图像检查器52a确定更新区域是部分帧。当第一输入地址是完整帧起始地址，最后输入地址是完整帧结束地址时，部分图像检查器52a确定更新区域是完整帧。
[0069]图7是根据本发明构思的实施例的操作SoCla的方法的流程图。参照图7，在操作S10，CPU20在UD单元50A中设置帧区域信息。帧区域信息包括完整帧起始地址和完整帧结束地址。
[0070]CPU20命令图像产生器70，以产生或处理图像。在操作S11，图像产生器70根据CPU20的指令请求UD单元50A对当前帧进行操作，并且UD单元50A启用更新检测操作。在操作S12，在使用TLB55a将虚拟地址转译为物理地址时，UD单元50A将包括在来自图像产生器70的请求中的第一输入地址存储在SFR51a中。当在操作S13第一输入地址与设置在SFR51a中的完整帧起始地址相同，并且在操作S14最后输入地址与设置在SFR51a中的完整帧结束地址相同时，单元50A确定请求的更新区域是完整帧，并当发生更新时，在操作S15，产生完整中断信号。
[0071]当在操作S13第一输入地址与设置在SFR51a中的完整帧起始地址不同，并且在操作S16后续输入地址是线性的时，在操作S17，UD单元50A确定更新区域是部分帧并存储最后输入地址。当发生更新时，在操作S18，UD单元50A产生部分中断信号。
[0072]当在操作S13第一输入地址与设置在SFR51a中的完整帧起始地址相同，在操作S14最后输入地址与设置在SFR51a中的完整帧结束地址不同，并且在操作S16后续输入地址是线性的时，在操作S17，UD单元50A确定更新区域是部分帧，并存储最后输入地址。当发生更新时，在操作S18，UD单元50A产生部分中断信号。
[0073]图8是操作在图7中示出的方法中的中断产生之后执行的SoCla的方法的流程图。参照图8，在操作S20，当UD单元50A产生中断信号时，在操作S21，它将当前帧信息存储在外部存储器2中。经过预定时间后，在对随后帧的更新检测操作期间，当前帧信息被用作先前帧信息。
[0074]在操作S22，当中断信号是完整中断信号时，在操作S23，CPU20控制显示控制器80更新更新区域(例如，显示装置3上的完整帧)。根据CPU20的控制，显示控制器80访问外部存储器2的完整帧的数据，并在操作S24，将所述数据输出到显示装置3。显示控制器80访问外部存储器2中的所述数据直到与完整帧结束地址相应的完整帧的最后像素为止，并在操作S25，将完整帧的全部数据输出到显示装置3。
[0075]在操作S22，当中断信号是部分中断信号时，在操作S26，CPU20控制显示控制器80更新更新区域(例如，显示装置3上的部分帧)。根据CPU20的控制，在操作S27，显示控制器80访问在外部存储器2中的部分帧的数据，并将所述数据输出到显示装置3。显示控制器80基于存储在SFR51a中的第一输入地址和最后输入地址，访问部分帧的数据。在操作S28，显示控制器80访问外部存储器2中的所述数据直到与最后输入地址相应的部分帧的最后像素为止，并将部分帧的全部数据输出到显示装置3。
[0076]当确定作为先前帧和当前帧的比较的结果，更新未发生，或当图像产生器70的请求与帧更新不相关时，在操作S20，不产生中断信号。CPU20等待将产生的任意中断信号。
[0077]如上所述，根据本发明构思的实施例，SoC减少显示装置中的帧更新的数量和更新的数据量。作为结果，包括SoC的系统减少功率消耗。
[0078]图9是根据本发明构思的实施例的SoClb的详细框图。图10是示出包括在图9中不出的TLB55b中的页描述符字段的表格。将描述图9中不出的布置和图4中不出的布置之间的一些不同。
[0079]参照图9，UD单元50B包括SFR51b、部分图像检查器52b、更新检测器53b和中断产生器54b。元件51b至54b的操作与图4中示出的元件51a至54a的操作基本相同。然而，不同于图4中示出的部分图像检查器52a，部分图像检查器52b检查存储在TLB55b中的页描述符中的“Is Frame Buffer”字段，并确定是否能够进行帧检测操作。
[0080]SoClb包括TLB55b中的多个页表条目。32位或64位虚拟地址和物理地址之间的映射信息被存储在每个页表条目中。映射信息以页描述符定义的格式被存储。
[0081]同时，映射信息也被存储在外部存储器2内的页表中。在TLB未命中(其中，与图像产生器70的请求相应的虚拟地址不存在于TLB55b中)的情况下，可执行页表查询，以找到页表中的映射信息。
[0082]如图10中所示，映射信息(即页描述)可包括Is Frame Buffer字段。Is FrameBuffer可以是存储在32比特之中的第12比特[12]的巾贞的信息。当Is Frame Buffer字段是“O”时，指示图像产生器70的请求与图像的帧(例如，图像巾贞)不相关。当它是“I”时，指示图像产生器70的请求与图像帧相关。因此，仅当图像产生器70的请求与图像帧相关时，UD单元50B检查TLB55b或页表中的Is Frame Buffer字段，并启用(或激活)部分图像检查器52b的帧检测操作。
[0083]图11是操作图9中示出的SoClb的方法的流程图。参照图11，在操作S100，CPU20设置UD单元50B中的帧区域信息。帧区域信息包括完整帧起始地址和完整帧结束地址。
[0084]CPU20命令图像产生器70，以产生或处理图像。在操作S101，图像产生器70根据CPU20的指令，请求UD单元50B对当前帧进行操作，并且UD单元50B启用更新检测操作。在操作S102，UD单元50B检查TLB55b中的页描述符的Is Frame Buffer字段，以查明图像产生器70的请求是否与图像帧相关。当请求不是图像帧请求时，在操作S103，不产生中断信号。
[0085]然而，在操作S102，请求是图像帧请求，在操作S104，UD单元50B在使用TLB55b将虚拟地址转译为物理地址时，将包括在图像产生器70的请求中的第一输入地址存储在SFB51b中。当在操作S105第一输入地址与设置在SFR51b中的完整帧起始地址相同，并且在操作S106最后输入地址与设置在SFR51b中的完整帧结束地址相同时，UD单元50B确定请求的更新区域是完整帧，并当发生更新时，在操作S107，产生完整中断信号。
[0086]当在操作S105第一输入地址与设置在SFR51b中的完整帧起始地址不同，并且在操作S108后续输入地址是线性的时，在操作S109，UD单元50B确定更新区域是部分帧并存储最后输入地址。当发生更新时，在操作S110，UD单元50B产生部分中断信号。
[0087]当在操作S105第一输入地址与设置在SFR51b中的完整帧起始地址相同，在操作S106最后输入地址与设置在SFR51b中的完整帧结束地址不同，并且在操作S108后续输入地址是线性的时，在操作S109，UD单元50B确定更新区域是部分帧，并存储最后输入地址。当发生更新时，在操作S110，UD单元50B产生部分中断信号。
[0088]中断信号的产生之后的SoClb的操作与图8中所示的相同。
[0089]图12是根据本发明构思的实施例的包括SoC的系统100的框图。
[0090]图12中示出的系统100可与图1中示出的系统基本相同。
[0091]系统100可包括SoCl、电源120、I/O端口 130、扩展卡140、网络装置150和显示器160。系统100还可包括相机模块170。
[0092]SoCl可控制元件120至170中的至少一个的操作。电源120可为元件I和元件130至170中的至少一个提供操作电压。
[0093]I/O端口 130是接收发送到系统100的数据或将数据从系统100发送到外部装置
的端口。
[0094]扩展卡140可被实现为安全数字(SD)卡或多媒体卡(MMC)。扩展卡140可以是用户身份模块(SM)卡或通用SM (USIM)卡。
[0095]网络装置150使系统100能够与无线网络连接。显示器160显示从I/O端口 130、扩展卡140或网络装置150输出的数据。显示器160与图1中示出的显示装置3相应。显示器160可被称为显示装置。
[0096]相机模块170将光学图像转换成电子图像。因此，从相机模块170输出的电子图像可被存储在SoCl或扩展卡140中。此外，可通过显示器160显示从相机模块170输出的电子图像。
[0097]相机模块170包括图像传感器(未示出)。
[0098]如上所述，根据本发明构思的实施例，当当前帧被更新时，SoC基于虚拟地址确定当前帧的更新区域是否是部分帧，并且仅与更新区域相应的数据被发送到显示装置，而与更新区域不相应的数据不被发送，从而减少帧更新的数量，并且显示装置中更新的数据量被减少。作为结果，包括SoC的系统的功率消耗也被降低。
[0099]虽然已经参照本发明构思的示例性实施例具体示出和描述了本发明构思，但是本领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下，可在其中进行形式和细节上的各种改变。
【权利要求】
1.一种片上系统(SoC),包括: 中央处理单元(CPU)，被构造为根据中断信号，针对图像的当前帧控制存储器装置和显示装置的操作； 图像产生器，被构造为根据CPU的控制，从存储器装置请求当前帧的数据； UD单元，被构造为确定当前帧是否已被更新，基于包括在图像产生器的请求中的虚拟地址检测更新区域是否是部分帧，将与更新区域相应的中断信息输出到CPU ； 存储器控制器，被构造为根据CPU的控制，将更新区域存储在存储器中； 显示控制器，被构造为根据CPU的控制，访问存储器装置，并将更新区域输出到显示装置。
2.如权利要求1所述的SoC，其中，UD单元被构造为: 将包括在图像产生器的请求中的虚拟地址与预定帧区域信息进行比较，以检测更新区域是部分帧还是完整帧； 将与更新区域相应的先前帧的数据与当前帧的数据进行比较； 当发生更新时，产生中断信号。
3.如权利要求1所述的SoC，其中，UD单元包括: 特殊功能寄存器(SFB)，被构造为存储帧区域信息； 部分图像检查器，被构造为将包括在图像产生器的请求中的虚拟地址与帧区域信息进行比较，以检测更新区域是部分帧还是完整帧，并输出检测结果； 更新检测器，被构造为将当前帧与先前帧进行比较，并将比较结果发送到SFR，并当发生更新时，将当前帧的数据发送到存储器； 中断产生器，被构造为基于比较结果和检测结果将中断信号输出到CPU。
4.如权利要求3所述的SoC，其中，帧区域信息包括完整帧起始地址和完整帧结束地址。
5.如权利要求4所述的SoC，其中，当更新检测被启用时， 当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址不是完整帧起始地址，并且后续输入地址是线性的时，部分图像检查器将检测结果确定为部分帧； SFR存储第一输入地址和最后输入地址， 中断产生器基于检测结果和比较结果产生部分中断信号。
6.如权利要求4所述的SoC，其中，当更新检测被启用时， 当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址是完整帧起始地址，最后输入地址不是完整帧结束地址，并且第一输入地址和最后输入地址之间的输入地址是线性的时，部分图像检查器将检测结果确定为部分帧； SFR存储第一输入地址和最后输入地址， 中断产生器基于检测结果和比较结果产生部分中断信号。
7.如权利要求4所述的SoC，其中，当更新检测被启用时， 当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址是完整帧起始地址，并且最后输入地址是完整帧结束地址时，部分图像检查器将检测结果确定为完整帧； 中断产生器基于检测结果和比较结果产生完整中断信号。
8.如权利要求3所述的SoC，其中，更新检测器将先前帧的校验和与当前帧的校验和进行比较，并将比较结果发送到中断产生器，SFR存储当前帧的校验和。
9.如权利要求3所述的SoC，其中，更新检测器将先前帧的循环冗余校验(CRC)的结果和当前帧的CRC结果进行比较，并将比较结果发送到中断产生器，SFR存储当前帧的CRC结果O
10.如权利要求4所述的SoC，其中，更新区域是与第一输入地址、最后输入地址以及第一输入地址和最后输入地址之间的输入地址相应的图像。
11.如权利要求3所述的SoC，其中，UD单元还包括:转译后备缓存器(TLB)，被构造为存储包括与在图像产生器的请求中的虚拟地址匹配的物理地址的多个页表条目以及指示虚拟地址是否与图像相关的Is Frame Buffer字段， 部分图像检查器基于Is Frame Buffer字段启用帧检测操作。
12.—种操作片上系统(SoC)的方法，所述方法包括: 使用中央处理单元(CPU)控制图像产生器请求图像的产生，并启用更新检测操作； 基于帧区域信息，检测图像的当前帧中的更新区域是否是部分帧； 通过将图像的当前帧和先前帧进行比较来确定更新是否发生； 当更新发生时，产生与更新区域相应的中断信号； 当中断信号被产生时，将更新区域存储在存储器装置中； 访问存储器装置，读取更新区域，并使用显示控制器将更新区域输出到显示装置。
13.如权利要求12所述的方法，还包括:在启用更新检测操作之前，使用CPU将完整帧起始地址和完整帧结束地址设置为帧区域信息， 其中，检测更新区域是否是部分帧的步骤包括:将包括在图像产生器的请求中的第一输入地址和最后输入地址存储为帧区域信息。
14.如权利要求13所述的方法，其中，检测更新区域是否是部分帧的步骤包括:当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址不是完整帧起始地址，并且后续输入地址是线性的时，将更新区域确定为部分帧， 产生中断信号的步骤包括:产生部分中断信号。
15.如权利要求13所述的方法，其中，检测更新区域是否是部分帧的步骤包括:当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址是完整帧起始地址，最后输入地址不是完整帧结束地址，并且第一输入地址和最后输入地址之间的输入地址是线性的时，将更新区域确定为部分帧， 其中，产生中断信号的步骤包括:产生部分中断信号。
16.如权利要求13所述的方法，其中，检测更新区域是否是部分帧的步骤包括:当包括在图像产生器的请求中的第一输入地址是完整帧起始地址，并且最后输入地址是完整帧结束地址时，将更新区域确定为完整帧， 其中，产生中断信号的步骤包括:产生完整中断信号。
17.—种移动电子装置，包括: 存储器装置； 显示装置； 片上系统(SoC)，SoC包括: 中央处理单元(CPU)，被构造为控制存储器装置的操作；图像产生器，被构造为从存储器装置请求图像数据； 更新单元，被构造为确定请求的图像数据的当前帧与请求的图像数据的先前帧相比是否被更新，并且当确定当前帧被更新时，确定更新是否仅应用于当前帧的部分帧，当确定当前帧被更新并且更新仅应用于部分帧时，提供中断信号， 其中，显示装置被构造为当中断信号被提供时，仅刷新部分帧。
18.如权利要求17所述的移动电子装置，其中，存储器装置在SoC外部。
19.如权利要求17所述的移动电子装置，其中，图像产生器、更新单元和显示装置在CPU的控制下。
20.如权利要求17所述的移动电子装置，其中，更新单元被构造为通过分析图像产生器的请求的虚拟地址来 确定更新是否仅应用于当前帧的部分帧。
【文档编号】G06F13/24GK103970694SQ201410044778
【公开日】2014年8月6日 申请日期:2014年2月7日 优先权日:2013年2月1日
【发明者】卢锺镐, 金敬万, 宋永睦, 李宗协, 许宰荣, 洪性珉, 李炳卓, 全基文 申请人:三星电子株式会社