将触摸处理卸载到图形处理器的制造方法
【专利说明】将触摸处理卸载到图形处理器
【背景技术】
[0001] 随着越来越多的用户采用智能电话、平板电脑及其他启用触摸屏的设备，用户通 过触摸板、触摸屏或其他人输入设备（HID)与计算设备的交互的重要性越来越大。通常，智 能电话、平板电脑或其他设备的触摸输入设备通过传感器的阵列来实现，模拟电路耦合到 该阵列，以确定用户触摸，并将此信息提供到触摸控制器，该触摸控制器通常使用单独的集 成电路中的数字电路来实现。一般而言，此触摸控制器操作，以从连接到触摸阵列的一个或 多个模拟电路接收输入，并确定触摸位置，过滤假触摸，并提供HID分组，以供输出到诸如 主处理器之类的计算设备的其他电路。
[0002] 触摸处理通常涉及分析来自触摸传感器阵列的电容或等效数据，然后，标识相似 于指尖、手掌等等的数据点。一旦标识了这样的数据点的簇，就执行额外的处理，以计算触 摸的特征，诸如位置坐标、手指的宽度/高度、压力等等。尽管嵌入式触摸控制器通常执行 这些计算，由于计算复杂性随着触摸输入设备的进步而增大，由这样的控制器担负得起的 相对基本的信号处理可能不足。
[0003] 附图简述
[0004] 图1是在根据本发明的一个实施例的架构中执行触摸处理涉及的全部组件的框 图。
[0005] 图2是根据本发明一实施例的系统的比较详细的框图。
[0006] 图3是根据本发明的实施例的用于处理触摸数据的方法的流程图。
[0007] 图4是根据本发明一实施例的处理器的图形域的框图。
[0008] 图5是根据本发明的实施例的处理器的框图。
[0009] 图6是根据本发明另一实施例的多域处理器的框图。
[0010] 图7是根据本发明一实施例的系统的框图。
【具体实施方式】
[0011] 在各实施例中，对于相关联的触摸输入设备的触摸处理可以在诸如智能电话、平 板电脑、膝上型计算机、Ultrabook?或其他这样的设备之类的计算机系统的通用处理器中 实现。如下文进一步描述的，在特定实施例中，触摸处理可以在多域处理器的图形域的一个 或多个图形引擎内实现。如此，这样的图形处理器中固有的大规模的并行计算能力可用于 加速触摸处理。此外，还可以避免对通用处理器的外面的单独的逻辑电路的复杂性、有效面 积消耗和附加费用的需要。
[0012] 现在参考图1，所示是在根据本发明的一个实施例的架构中执行触摸处理涉及的 全部组件的框图。如在图1中进一步详细描述的，还描述了处理触摸事件的通信流。
[0013] 可以是包括触摸输入设备的任何类型的计算设备的系统10,包括主处理器20,在 一个实施例中，该主处理器20可以是多域处理器，多域处理器包括核域24和图形域26,核 域24包括一个或多个处理器核，图形域26包括一个或多个图形引擎。接着，此处理器耦合 到系统存储器30,在一个实施例中，该系统存储器30可以是动态随机存取存储器（DRAM)。 正如将讨论的，可以分配存储器区域35,用于存储和执行此处所描述的触摸处理。接着，存 储器30还可以进一步耦合到外围控制器中枢（PCH)40,该外围控制器中枢40在主处理器 20和包括触摸传感器设备50的各种外围设备之间提供接口。
[0014] 在此用于触摸处理的通信的逻辑流程中，系统存储器30被示为插入在主处理器 20和PCH30之间。然而，可以理解，在许多实现中，存储器30可以直接耦合到主处理器20， 更具体而言，耦合到集成在主处理器内的存储器控制器。接着，PCH40可以直接耦合到主处 理器20,例如，通过主处理器的所谓的系统代理电路，该系统代理电路包括各种接口电路， 以允许主处理器和PCH40之间的通信。
[0015] 如图1进一步示出的，触摸处理序列从在PCH40中从触摸传感器设备50接收到 指出原始触摸数据的可用性的第一中断60开始。注意，此触摸传感器设备可以只利用模拟 电路实现，以便在触摸传感器50中执行对原始触摸数据的最少的数字处理（虽然可以存在 基本数字控制器，用于控制触摸设备的采样速率，及其他特征）。例如，取决于输入设备是用 户的手指还是指示笔，触摸输入设备可以使用不同的采样速率。此判断可以由触摸应用响 应于对初始用户输入的分析作出，该分析指出输入是触摸状（例如，具有相对大量的数据 触摸点）还是指示笔（具有相对较小量的数据触摸点）。
[0016] 响应于在PCH40中接收到此中断，可以将原始触摸数据62写入到存储器30的存 储器区域35。接着，中断65可以从PCH40被传递到主处理器块20,更具体而言，在所示出 的实施例中，传递到图形域26。然后，通过存储在存储器区域35中的代码（此处也被称为 所谓的执行单元（EU)内核代码），在图形域26内执行的触摸应用可以访问数据。此触摸应 用可以处理原始触摸数据，以执行各种信号处理，产生经过处理的触摸数据，该经过处理的 触摸数据可包括坐标信息的标识、触摸序列、刷或其他手势，签字识别等等。
[0017] 当图形域26完成了对原始数据的触摸处理时，中断70可以被传递到PCH40,以允 许PCH将任何触摸特征返回到触摸传感器设备50 (例如，以指出触摸点象手指或指示笔）。 由图形域25完成触摸处理还导致生成被指向核域24的再一个中断75,将接收经过处理的 触摸数据的OS或其他软件正在核域24上操作。尽管在图1的实施例以这样高级别地表示 并利用特定的操作和通信的流，然而要理解本发明的范围不限于此方面。例如，在另一个实 施例中，代替从图形域26向PCH40发出中断（S卩，中断70)，可以从图形域26向核域24直 接发出通知核域24经过处理的触摸数据的可用性的中断。
[0018] 触摸应用的各种实现也是可以的。例如，触摸算法可以以合适的高级语言来实现， 诸如对象约束语言（OCL)，用于媒体的C，等等。此应用可以嵌入在从主域被卸载到图形域 的主应用内。接着，图形域的一个或多个图形引擎的一个或多个图形执行单元可以执行触 摸应用。在图形域上执行的处理的本质可以从简单地确定触摸点和特征（宽度，高度）到 比较复杂的功能，诸如识别手势（刷、签名、手写识别，等等）。为使触摸处理以响应性方式 执行，触摸应用的执行可以响应于图形调度器，该图形调度器可以为调度此触摸处理工作 负荷在图形域内的执行提供相对较高的优先级。在一个实施例中，图形调度器可以通过基 于存储器位置的门铃机制，接收新工作负荷的通知，如下文进一步描述的。
[0019] 在一个实施例中，可以提供几个门铃机制，用于设备间通知。首先，触摸IO接口 (可以被包括在传感器接口内）可以通过第一门铃进行通信，以向图形引擎指出，原始触摸 数据已准备好用于处理。第一门铃具有调用图形引擎来进行触摸处理的能力，无需唤醒核 域以最小化功率。接着，第二门铃可以向触摸IO接口指出，经过处理的触摸数据已准备好， 并向主机请求中断处理。
[0020] 在包括如此处所描述的触摸架构的系统初始化时，在系统被引导之后，启动触摸 应用，触摸应用接着将图形上下文设置为每当需要触摸处理时被执行。一般而言，当触摸图 形上下文被调度供执行时，触摸应用向一个或多个图形处理器提供在图形处理器的EU内 执行的EU内核。如上文所提及的，触摸应用请求图形门铃（S卩，主存储器中的存储器位置） 和触摸IO接口门铃（在一个实施例中，该门铃可以是存储器映射的IO(MMIO)寄存器位置 或基于存储器的门铃）。另外，触摸应用还请求分配系统存储器内的共享的缓冲区空间。此 共享的缓冲区空间可包括用于原始触摸数据的输入缓冲区，和用于经过处理的触摸特征的 输出缓冲区。此门铃信息和共享的缓冲区位置又可以被传递到两个端点，即，图形域和触 摸IO接口。调用EU内核来处理数据的图形命令使用共享的缓冲区作为