顯示協處理的制作方法
【專利說明】顯示協處理
[0001] 背景
[0002] 許多計算裝置如移動電話、平板計算機、膝上型計算機和便攜式媒體裝置具有用 于呈現視覺內容的集成顯示器。視覺內容通常使用高速處理組件如應用處理器或專用圖形 引擎來渲染，并且隨后傳輸至集成顯示器以供呈現。相對于計算裝置的其他組件，應用處理 器和專用圖形引擎消耗相當大的功率。然而，大多數這些類型的計算裝置從在充電之間提 供有限量功率的基于電池的供應器汲取功率。在集成顯示器上連續或持續呈現視覺內容經 常使功耗大的圖形組件保持活動，這增加了計算裝置的功率消耗。這種增加的功率消耗導 致計算裝置的運行時間縮短或在需要延長運行時間時顯示器的使用受到約束。
[0003] 附圖簡述
[0004] 參照以下附圖來描述顯示協處理的實施方案。相同數字可自始至終用于引用附圖 中所示的相似特征和組件：
[0005] 圖1示出可實現顯示協處理的實施方案的示例性系統。
[0006] 圖2示出可實現顯示協處理的實施方案的示例性系統的各種組件。
[0007] 圖3示出可實現顯示協處理的實施方案的另一種示例性系統的各種組件。
[0008] 圖4示出根據顯示協處理的一個或多個實施方案的協議轉換的示例性時序圖。
[0009] 圖5示出根據一個或多個實施方案的顯示協處理的示例性方法。
[0010] 圖6示出根據一個或多個實施方案的顯示協處理的另一種示例性方法。
[0011] 圖7示出根據一個或多個實施方案的協議轉換的示例性方法。
[0012] 圖8示出可實現顯示協處理的實施方案的示例性電子裝置的各種組件。
[0013] 詳述
[0014] 在顯示協處理的實施方案中，計算裝置包括顯示器、全功率處理器（例如，應用處 理器或圖形引擎）和低功率處理器。與計算裝置的應用或操作系統相關聯的視覺內容通常 由全功率處理器渲染成顯示數據（例如，幀）。一旦被渲染，顯示數據就由全功率處理器的 顯示特定接口傳輸至顯示器以供呈現。在顯示器處，顯示數據存儲在幀緩沖器中，顯示器從 幀緩沖器將顯示數據作為視覺內容來呈現以供用戶交互和/或觀看。隨著視覺內容被渲 染、傳輸和呈現以使用戶能夠交互和觀看，這個過程快速連續地重復。
[0015] 如上文所述，相對于計算裝置的其他組件，全功率處理器如應用處理器和專用圖 形引擎消耗相當大的功率。這種功率消耗可使計算裝置的運行時間縮短或限制使用顯示器 以延長裝置運行時間。顯示協處理的實施方案使低功率處理器（例如，微控制器）能夠向 顯示器傳輸另外顯示數據，以有效地在全功率處理器保持處于低功率或休眠狀態時渲染視 覺內容。允許全功率處理器保持處于低功率狀態降低了計算裝置的功率消耗，從而使裝置 運行時間更長或擴展顯示器的使用以用于呈現視覺內容。
[0016] 當計算裝置進入低圖形活動的狀態如待機模式或音頻回放模式時，由顯示器呈現 的視覺內容的刷新頻率降低。在這種低圖形活動的狀態期間，可使用低功率處理器來更新 由顯示器呈現的視覺內容的至少一部分。初始顯示數據集（例如，視覺幀）可由全功率處 理器渲染并且傳輸至顯示器以供呈現。這個初始顯示數據集存儲在顯示器的幀緩沖器中， 由顯示器的邏輯從幀緩沖器解碼顯示數據以生成視覺內容。一旦初始數據集存儲在顯示器 的幀緩沖器中，低功率處理器可更新顯示數據的一部分以有效地渲染視覺內容。
[0017] 舉例來說，考慮進入待機模式的智能電話，在待機模式中，時間和日期信息呈現在 智能電話的顯示器上。背景圖像的顯示數據以及時間和日期的文本可由應用處理器渲染并 傳輸至顯示器。一旦顯示數據存儲在顯示器的幀緩沖器中，顯示器就可呈現視覺內容（例 如，背景圖像、天氣圖標、電池指示符、時間和/或日期），并且應用處理器可進入低功率狀 態。在進入低功率狀態之前或在處于低功率狀態時，應用處理器可向低功率處理器傳輸更 改由顯示器呈現的視覺內容的請求。基于請求或顯示數據的可訪問參數，低功率處理器隨 后可生成對更改視覺內容有用的另外顯示數據。此另外顯示數據可寫入顯示器的幀緩沖 器，以有效地引起顯示器呈現所更改的視覺內容。這可允許由顯示器呈現的視覺內容被更 改，以有效地使有意義的、緩變的圖形能夠在未使全功率處理器退出低功率狀態的情況下 呈現給用戶。
[0018] 雖然所述的顯示協處理的特征和概念可在任何數量的不同裝置、系統和/或配置 中實現，但是顯示協處理的實施方案在以下示例性裝置、系統和方法的上下文中進行描述。
[0019] 圖1示出可實現顯示協處理的實施方案的示例性系統100。示例性系統100包括 計算裝置102,計算裝置102可以是任何類型的便捷式電子裝置，如智能電話、移動電話、平 板計算機、手持式導航裝置、便捷式游戲裝置和/或便捷式媒體回放裝置。計算裝置也可以 是如參照圖8中所示的示例性電子裝置進一步所描述的任何類型的裝置。計算裝置102 (圖 1)包括應用處理器104和低功率處理器106。應用處理器104可被配置為包括有圖形渲染 能力的單核或多核全功率處理器。這些圖形渲染能力允許應用處理器104以高幀速渲染圖 形或顯示數據，并且可由與應用處理器104相關聯的專用圖形處理單元（GPU)提供。
[0020] 低功率處理器106可被配置為不能完全渲染圖形或顯示數據的低功率處理器或 微控制器。在一些情況下，低功率處理器缺少集成顯示控制器和/或顯示特定數據接口。 低功率處理器106可實現為與應用處理器104相比具有更小指令集、以更低頻率操作或具 有更小處理能力的精簡指令集計算（RISC)處理器。例如，當應用處理器104被配置為實現 32位指令集的多核全功率處理器時，低功率處理器106可被配置為實現16位指令集的基 于RISC的微控制器。應用處理器104和/或低功率處理器106各自可分別實現為不同的 組件（已示出），或一起實現為具有集成配套微處理器的應用處理器（未示出）。
[0021] 計算裝置102還包括計算機可讀介質108(CRM108)，其存儲計算裝置102的裝置 數據110。CRM108可包括可用于存儲裝置數據110的任何合適的存儲器或存儲裝置，如隨 機存取存儲器（RAM)、靜態RAM(SRAM)、動態RAM(DRAM)、非易失性RAM(NVRAM)、只讀存儲器 (ROM)或閃存存儲器。裝置數據110可包括用戶數據、多媒體數據、計算裝置102的應用和 /或操作系統，這些可由應用處理器104執行以提供計算裝置102的各種功能性。
[0022] 計算裝置102還包括顯示管理器112,在一種實現方式中，顯示管理器112在CRM 108 (如圖所示）上具體體現為處理器可執行指令。可替代地或另外地，顯示管理器112可 全部或部分地實現為與計算裝置102的其他組件（例如，應用處理器104或低功率處理器 106)集成或分開的硬件邏輯或電路。參照圖2進一步描述顯示管理器112的示例性實現方 式。在至少一些實施方案中，顯示管理器112協調應用處理器104與低功率處理器106之 間的活動。
[0023] 計算裝置102包括用于向用戶呈現視覺內容的顯示器114。顯示器114可被配置 為任何合適類型的顯示器，如液晶顯示器（IXD)或有源矩陣有機發光二極管（AM0LED)顯示 器。由顯示器114呈現的視覺內容是基于從計算裝置102的其他組件接收的顯示數據。此 顯示數據通常通過顯示器114的顯示特定數據接口如移動行業處理器接口（MIPI)、移動顯 示數字接口（MDDI)、DisplayPort或嵌入式DisplayPort接口來接收。
[0024] 計算裝置102還能夠通過無線收發器116和/或有線數據接口 118進行數據通 信。無線收發器116可被配置來用于通過一種或多種類型的數據網絡如無線個人區域網 (WPAN)、無線局域網（WLAN)、無線廣域網0VWAN)或蜂窩網絡進行通信。這些網絡進行通信 所借助的示例性標準包括IEEE802. 15 (Bluetooth?)標準、IEEE802. 11 (WiFi?)標準、符 合3GPP的蜂窩標準或各種IEEE802. 16(WiMAX?)標準。
[0025] 有線數據接口 118可被配置來支持任何合適類型的有線通信，如通用串行總線 (例如，USB2.0或USB3.0)、音頻、以太網、快速外圍組件互連（PCI-Express)、串行高級技 術附件（SATA)等。在一些實施方案中，有線數據接口 118可以可操作地與集成多個數據接 口的定制或專屬連接器、連同用于給計算裝置102充電的電源連接件耦接。
[0026] 圖2示出可實現顯示協處理的實施方案的示例性系統的各個組件。如通常在200 處所示，組件包括應用處理器202和低功率處理器204,如參照圖1所述的應用處理器104 和低功率處理器106。應用處理器202可通過集成電路間總線206 (1C間總線206)或共享 計算機可讀介質208 (共享CRM208)與低功率處理器204進行數據通信。
[0027] 1C間總線206可被配置為任何合適類型的數據總線，如集成電路間（I2C)合規總 線、IP塊交叉開關（crossbar)、通用輸入/輸出（GPI0)等。應用處理器202和低功率處 理器204可通過存儲器數據總線