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近年來，從手持消費電子到工業(yè)控制系統(tǒng)，嵌入式處理器的應用已經(jīng)深入到人們工作和生活的方方面面。在某些應用領域，系統(tǒng)需要提供如1280×1024這類高分辨率的顯示界面，而多數(shù)嵌入式處理器不能支持，或者在高分辨率下提供的顯示效果不好。
如何才能使嵌入式處理器應用在高分辨率的場合呢?SM501圖形加速芯片的出現(xiàn)很好地解決了這個問題。
1 SM501圖形加速芯片簡介
SM501是一款便攜式多媒體協(xié)處理器芯片，專門為嵌入式工業(yè)提供補充功能，具有視頻和2D能力。為了降低系統(tǒng)的成本，它支持多種輸入/輸出接口，包括模擬RGB、數(shù)字LCD屏接口、8位并行接口、USB、 UART、 IrDA、 Zoom Video、 AC97或I2S、 SSP、PWM和I2C，同時它還帶有GPIO，便于與外部器件連接。
2 SM501的2D圖形引擎
通過將優(yōu)化的128位的2D圖形引擎和一個與本地幀存儲器連接的高帶寬鏈接相結合，SM501提供面向工業(yè)的2D圖形加速功能。2D圖形引擎也包含一個命令翻譯器（一個增強型的DMA引擎），對于工作在150 MHz的32位數(shù)據(jù)寬度的SDRAM，SM501的DMA引擎讀取2D操作數(shù)的帶寬可達600 MB/s。這么高的存儲器帶寬使得2D引擎在無須等待和流水線停止工作的情況下高速運行。當它在讀取和翻譯命令時，命令翻譯器也可以有條件地轉(zhuǎn)到存儲器空間的另一個地址上，等待由其他模塊發(fā)送過來的狀態(tài)信息。2D圖形引擎同時還包含一個色彩空間轉(zhuǎn)換單元。該單元允許從許多的YUV模式直接翻譯到RGB模式。2D圖形引擎還帶有一個雙線性標量器，它可以支持4∶1的壓縮和1∶216的拉伸。SM501支持存儲器工作在UMA和本地32位模式下。
3 SM501的LCD接口
SM501的LCD邏輯模塊可以直接驅(qū)動一個18位或24位的TFT LCD顯示屏;同時也支持12位的CSTN屏，通過一個顫抖引擎（dithering engine）可以得到有效的18位顯示效果。支持的zui大屏的大小為1280×1024。通過硬件和軟件可控制LCD顯示屏的上電順序。SM501與一個24位 TFT LCD顯示屏的接口電路,該接口電路的設計與一個嵌入式處理器和TFT LCD的接口電路的設計是相同的，因此，設計起來很方便。
4 具有SM501的嵌入式系統(tǒng)設計
一個具有SM501的嵌入式系統(tǒng),系統(tǒng)中ARM處理器將LCD的數(shù)據(jù)放入SDRAM的幀緩沖區(qū)中，然后將顯示工作交給SM501處理。通過 2D圖形引擎，SM501從SDRAM的幀緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)輸送到LCD顯示器。這樣一來，LCD的數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過ARM處理器的LCD控制器，因此，LCD數(shù)據(jù)的傳輸不受ARM處理器的HCLK時鐘的影響，達到了支持高分辨率的設計要求。
綜上所述，SM501為ARM處理器支持高分辨率顯示提供了良好的解決方案。同時它還帶有模擬RGB等豐富的在片資源，為ARM系統(tǒng)功能的進一步擴展，提供了方便。
如何才能使嵌入式處理器應用在高分辨率的場合呢?SM501圖形加速芯片的出現(xiàn)很好地解決了這個問題。
1 SM501圖形加速芯片簡介
SM501是一款便攜式多媒體協(xié)處理器芯片，專門為嵌入式工業(yè)提供補充功能，具有視頻和2D能力。為了降低系統(tǒng)的成本，它支持多種輸入/輸出接口，包括模擬RGB、數(shù)字LCD屏接口、8位并行接口、USB、 UART、 IrDA、 Zoom Video、 AC97或I2S、 SSP、PWM和I2C，同時它還帶有GPIO，便于與外部器件連接。
2 SM501的2D圖形引擎
通過將優(yōu)化的128位的2D圖形引擎和一個與本地幀存儲器連接的高帶寬鏈接相結合，SM501提供面向工業(yè)的2D圖形加速功能。2D圖形引擎也包含一個命令翻譯器（一個增強型的DMA引擎），對于工作在150 MHz的32位數(shù)據(jù)寬度的SDRAM，SM501的DMA引擎讀取2D操作數(shù)的帶寬可達600 MB/s。這么高的存儲器帶寬使得2D引擎在無須等待和流水線停止工作的情況下高速運行。當它在讀取和翻譯命令時，命令翻譯器也可以有條件地轉(zhuǎn)到存儲器空間的另一個地址上，等待由其他模塊發(fā)送過來的狀態(tài)信息。2D圖形引擎同時還包含一個色彩空間轉(zhuǎn)換單元。該單元允許從許多的YUV模式直接翻譯到RGB模式。2D圖形引擎還帶有一個雙線性標量器，它可以支持4∶1的壓縮和1∶216的拉伸。SM501支持存儲器工作在UMA和本地32位模式下。
3 SM501的LCD接口
SM501的LCD邏輯模塊可以直接驅(qū)動一個18位或24位的TFT LCD顯示屏;同時也支持12位的CSTN屏，通過一個顫抖引擎（dithering engine）可以得到有效的18位顯示效果。支持的zui大屏的大小為1280×1024。通過硬件和軟件可控制LCD顯示屏的上電順序。SM501與一個24位 TFT LCD顯示屏的接口電路,該接口電路的設計與一個嵌入式處理器和TFT LCD的接口電路的設計是相同的，因此，設計起來很方便。
4 具有SM501的嵌入式系統(tǒng)設計
一個具有SM501的嵌入式系統(tǒng),系統(tǒng)中ARM處理器將LCD的數(shù)據(jù)放入SDRAM的幀緩沖區(qū)中，然后將顯示工作交給SM501處理。通過 2D圖形引擎，SM501從SDRAM的幀緩沖區(qū)中讀取數(shù)據(jù)，并將這些數(shù)據(jù)輸送到LCD顯示器。這樣一來，LCD的數(shù)據(jù)沒有經(jīng)過ARM處理器的LCD控制器，因此，LCD數(shù)據(jù)的傳輸不受ARM處理器的HCLK時鐘的影響，達到了支持高分辨率的設計要求。
綜上所述，SM501為ARM處理器支持高分辨率顯示提供了良好的解決方案。同時它還帶有模擬RGB等豐富的在片資源，為ARM系統(tǒng)功能的進一步擴展，提供了方便。
