电子装置及其操作方法
【技术领域】
[0001 ] 本发明是有关于一种电子装置，且特别是有关于一种图像处理的电子装置。
【背景技术】
[0002]随着科技发展以及可携式电子产品日新月异，图像处理已经是现在大部份电子产品中不可或缺的技术，不论是在平板计算机、移动电话或是投影装置中，皆需通过图像处理方式以显示图像。通过将图像数据储存于存储器中，并以读取和写入存储器的方式，以进行相关的图像处理。
[0003]然而，随着对于画面分辨率的要求提升，对存储器读取和写入的频率以及数据量逐渐增加。以720p且分辨率为60的图像为例，一秒钟有60张画面，每一张画面有1080x720个像素，每个像素有红绿蓝3个颜色的子像素，对存储器的存取量相当庞大。当对存储器存取图像数据时，若微控制器此时需从存储器读取数据，即可能造成存储器频宽不足以负荷的问题，会导致数据遗失，使用者将会观看到画面抖动或是发生破图的现象。
[0004]因此，如何解决当存储器频宽不足时发生的画面抖动破图问题，乃目前业界所致力的课题之一。
【发明内容】
[0005]本发明是有关于一种电子装置及其操作方法。
[0006]根据本发明的第一方面，提出一种电子装置，包括微控制器、非易失性存储器、动态随机存取存储器、图像处理单元、高速缓存、接口切换单元。非易失性存储器用以储存微控制器所使用的指令。动态随机存取存储器用以储存图像数据，并于电子装置启动后，从非易失性存储器加载微控制器的指令。图像处理单元耦接至动态随机存取存储器，用以存取图像数据。高速缓存耦接至微控制器。接口切换单元，耦接至高速缓存、非易失性存储器及动态随机存取存储器。当微控制器需读取指令时，微控制器优先从高速缓存读取指令，当微控制器无法成功地从高速缓存读取指令时，接口切换单元动态地切换，使微控制器从非易失性存储器读取指令或从动态随机存取存储器读取指令。微控制器从动态随机存取存储器读取过的指令是储存于高速缓存中。
[0007]根据本发明的另一方面，提出一种电子装置的操作方法，包括:以非易失性存储器储存微控制器所使用的指令；以动态随机存取存储器储存图像数据，并于电子装置启动后从非易失性存储器加载微控制器的指令；以图像单元存取图像数据；以及当微控制器需读取指令时，微控制器优先从高速缓存读取指令，当微控制器无法成功地从高速缓存读取指令时，以接口切换单元动态地切换，使微控制器从非易失性存储器读取指令或从动态随机存取存储器读取指令；其中，微控制器从动态随机存取存储器读取过的指令是储存于高速缓存中。
[0008]为了对本发明的上述及其它方面有更佳的了解，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。
【附图说明】
[0009]图1绘示依照本发明实施例的电子装置的示意图。
[0010]图2绘示依照本发明另一实施例的电子装置的示意图。
[0011][标号说明]
[0012]10、12:电子装置100:微控制器
[0013]102:非易失性存储器 104:动态随机存取存储器
[0014]106:图像处理单元108:高速缓存
[0015]110:接口切换单元112:存储器控制单元
[0016]114:总线
【具体实施方式】
[0017]于图像处理装置中，动态随机存取存储器(Dynamic Random AccessMemory, DRAM)用以储存图像数据。例如在一个投影装置中，当图像数据输入时，会不断地将数据写入DRAM，而当输出图像数据时，则需不断地读取DRAM。
[0018]然而，DRAM亦用以储存微控制器(microcontroller)执行所需的指令(instruct1n)，因此于装置操作的过程中，微控制器亦需要对DRAM进行存取。由于图像数据的特性，对于DRAM是以连续性地址的方式进行存取，且图像接收以及图像播放经常有实时(real time)的需求。若是当DRAM正在进行大量图像数据的连续地址存取时，微控制器需从DRAM读取指令，即插入打断了原本的连续地址存取，使得必须跳至DRAM较远的地址，贝U可能导致DRAM频宽不足以负荷，DRAM的存取速度跟不上实时播放的需求，造成画面破图的现象。
[0019]为解决上述问题，在微控制器以及DRAM之间，增加一个阶层的存储器，称作高速缓存(cache memory)。微控制器从DRAM读取过的指令,是储存于高速缓存中，即以高速缓存暂存微控制器经常使用的数据。当之后微控制器需要读取指令时，优先从高速缓存读取，若是已存在于高速缓存中，即可以成功读取(cache hit)，而无需对DRAM进行存取的动作，不致打断图像数据的存取。
[0020]然而就实际硬件考虑，高速缓存的空间有限，会存在无法成功从高速缓存读取指令的情况发生(cache miss),此时仍然需要从DRAM读取指令。因此,本发明提出一种通过使用高速缓存、非易失性存储器以及接口切换单元的方式，以减少系统对于DRAM频宽的需求，并且同时兼顾微控制器的效能。
[0021]图1绘示依照本发明实施例的电子装置的示意图。电子装置10包括微控制器100、非易失性存储器102、动态随机存取存储器104、图像处理单元106、高速缓存108以及接口切换单元110。兹将各元件功能详细说明如下。
[0022]微控制器100控制电子装置10的运作，而非易失性存储器102用以储存微控制器100所使用的多个指令。由于非易失性存储器102即使在没有电源供应的情形下，依然能够储存数据，因此不论电子装置10的开关状态，非易失性存储器102皆能稳定地储存微控制器100使用的多个指令。非易失性存储器102例如是闪存(flash memory)。
[0023]相较于非易失性存储器102，动态随机存取存储器104的存取速度较快。因此当电子装置10启动后，动态随机存取存储器104从非易失性存储器102加载微控制器100所使用的多个指令，使得微控制器100可以从动态随机存取存储器104读取指令。此外，动态随机存取存储器104还用以储存图像处理使用的图像数据。动态随机存取存储器104例如是双倍数据率动态随机存取存储器(Double Data Rate Synchronous Dynamic RandomAccess Memory, DDR SDRAM)。
[0024]图像处理单元106耦接至动态随机存取存储器104，用以存取图像数据，包括写入以及读取动态随机存取存储器104。图像处理单元106可以连接至提供投影图像来源者(例如外部的计算机)，对动态随机存取存储器104写入图像数据。图像处理单元106也可以是播放图像的单元，对动态随机存取存储器104读取图像数据。
[0025]高速缓存108耦接至微控制器100。微控制器100从动态随机存取存储器104读取过的指令是储存于高速缓存108中。当微控制器100需读取指令时，微控制器100优先从高速缓存108读取指令，如此能有较佳的效能，且能避免对动态随机存取存储器104进行存取。
[0026]接口切换单元110耦接至高速缓存108、非易失性存储器102及动态随机存取存储器104。当微控制器100需读取指令时，微控制器100优先从高速缓存108读取指令，当微控制器100无法成功地从高速缓存108读取指令时，接口切换单元110动态地切换，使微控制器100从非易失性存储器102读取指令或从动态随机存取存储器104读取指令。
[0027]详细而言，当微控制器100无法成功地从高速缓存108读取指令时，接口切换单元110动态地切换微控制器100读取指令的来源，系切换于非易失性存储器102以及动态随机存取存储器104之间。从动态随机存取存储器104读取指令速度较快，然而有可能影响到正在进行中的图像数据存取，因此导致显示的图像质量下降。为顾及图像质量，微控制器100可以从非易失性存储器102读取指令，然而读取速度较慢。
[0028]接口切换单元110可以依据目前动态随机存取存储器104使用的状况来动态地切换，例如依据动态随机存取存储器104的使用率以及数据传输频宽。当图像处理单元106正对动态随机存取存储器104进行大量图像数据的存取时，使用的数据传输频宽较大，此时宜较佳地使微控制器100从非易失性存储器102读取指令，避免影响到图像数据的存取，即稍微降低一点微控制器100的效能，然而提高图像的稳定质量。
[0029]接口切换单元110也可以依据微控制器100的效能来动态地切换。例如当发现微控制器100效能不足需要提升时，即切换到读取动态随机存取存储器104，以提升读取的速度。
[0030]接口切换单元110也可以依据图像处理单元106从动态随机存取存储器104存取图像数据的状态来动态地切换。举例而言，一张画面有多个列(row)的像素，将图像数据进行逐列扫描播放时，扫描至列与列之间时会有空闲时间，暂时没有读取动态随机存取存储器104的动作。在扫描至一列图像最后的像素时，由于图像处理单元1