CN111694532B - 单芯片异构系统的显示控制方法和可穿戴设备 - Google Patents

Abstract

本公开实施例提供一种单芯片异构系统的显示控制方法和可穿戴设备，属于嵌入式系统技术领域。方法包括：加载目标应用软件；第一子系统获取显示控制器的控制权，显示控制器从第一显存读取第一图像数据并控制显示器显示；在第一子系统处理完第一类软件业务后，如果需要执行第二类软件业务，第二子系统获取显示控制器的控制权，利用迁移的软件逻辑，显示控制器从第二显存读取第二图像数据并控制显示器显示，以及第一子系统放弃显示控制器的控制权并关闭第一显存，进入低功耗模式。实现第一子系统和第二子系统均能够承载访问显示控制器，且互相不冲突。在发挥低功耗处理器的工艺优势的同时，保留高性能的处理能力，降低成本。

Description

单芯片异构系统的显示控制方法和可穿戴设备

技术领域

本公开涉及嵌入式系统技术领域，尤其涉及一种单芯片异构系统的显示控制方法和可穿戴设备。

背景技术

现有技术中，高性能手表等电子设备一般采用多核设计，在高性能工作状态的时候，多个处理器核心进入运行状态，从而提高足够的运算能力支撑复杂软件应用。当用户退出复杂软件应用的时候，则关闭部分核心，只留下若干核心继续运行简单的软件应用，例如刷新时间等显示业务。使用此技术，可以节约智能手表的功耗，延长待机时间。然而，多核的处理器为了能支撑复杂应用，其生产工艺一般是偏向于高性能高功耗，即便保留单个核心仅运行简单的显示业务，其功耗也极其可观。

另一种现有方案是采用双芯片方案，即采用一个高性能多核芯片和一个低功耗芯片来设计智能手表。复杂软件应用由高性能多核芯片来承载，当用户退出复杂应用的时候，则彻底关闭高性能芯片，利用低功耗芯片来支持简单软件应用。此方案相比多核单芯片方案，将显著的提升续航时间，但是因为引入了双芯片，因此成本也相对提高。

可见，现有的多核处理方案尤其是显示控制方案存在功耗较大或者成本较高的技术问题。

发明内容

有鉴于此，本公开实施例提供一种单芯片异构系统的显示控制方法和可穿戴设备，至少部分解决现有技术中存在的问题。

第一方面，本公开实施例提供了一种单芯片异构系统的显示控制方法，应用于单芯片异构系统，所述单芯片异构系统包括第一处理器、第一显存、第二处理器、第二显存、显示控制器和显示器，所述第一处理器、所述第一显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第一子系统，所述第二处理器、所述第二显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第二子系统；目标应用软件包含运行于所述第一处理器的第一类软件业务和运行于所述第二处理器的第二类软件业务，所述第一类软件业务中待显示的第一图像数据存放于所述第一显存，所述第二类软件业务中待显示的第二图像数据存放于所述第二显存；所述第一类软件业务和所述第二类软件业务不能同时执行；

所述方法包括：

加载所述目标应用软件；

如果当前所述目标应用软件对应的软件逻辑属于所述第一类软件业务，唤醒所述第一子系统并打开所述第一显存，所述第一子系统获取所述显示控制器的控制权，所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一图像数据并控制所述显示器显示；

在所述第一子系统处理完所述第一类软件业务后，如果需要执行所述第二类软件业务，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统，所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权，利用迁移的所述软件逻辑，所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示，以及所述第一子系统放弃所述显示控制器的控制权并关闭所述第一显存，进入低功耗模式；

如果当前所述目标应用软件对应的软件逻辑属于所述第二类软件业务，所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权，所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一图像数据并控制所述显示器显示的步骤，包括：

所述第一处理器生成第一前景数据和第一背景图像数据，并将所述第一前景数据和所述第一背景图像数据写入所述第一显存；

所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一前景数据和所述第一背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第一前景数据和所述第一背景图像数据；以及，

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存；

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和所述第二背景图像数据。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一背景图像数据与所述第二背景图像数据相同；所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存的步骤，包括：

所述第二处理器生成所述第二前景数据，并将所述第二前景数据写入所述第二显存；

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和所述第二背景图像数据的步骤，包括：

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据，以控制所述显示器刷新前景图层。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统的步骤，包括：

所述第一子系统迁移包括不压缩状态的所述第一背景图像数据的软件逻辑至所述第二子系统的存储空间，其中，第一背景图像数据被迁移至所述第二显存，作为所述第二背景图像数据；

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据，并将所述第二前景数据写入所述第二显存。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统的步骤，包括：

所述第一子系统迁移包括压缩状态的所述第一背景图像数据的软件逻辑至所述第二子系统的存储空间，其中，第一背景图像数据被迁移至所述第二显存，作为所述第二背景图像数据；

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据，将所述第二前景数据和标记为压缩状态的所述第二背景图像数据写入所述第二显存；

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和所述第二背景图像数据的步骤，包括：

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据，以及读取标记为压缩状态的所述第二背景图像数据并进行解压；

控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和解压后的所述第二背景图像数据。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述单芯片异构系统还包括硬件自旋锁，所述硬件自旋锁与所述第一处理器和所述第二处理器连接；

所述第一子系统获取所述显示控制器的控制权的步骤，包括：

所述第一子系统的所述第一处理器向所述硬件自旋锁发起显示控制器访问申请；

所述硬件自旋锁授权所述第一处理器访问所述显示控制器；

所述第一处理器访问所述显示控制器；或者，

所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权的步骤，包括：

所述第二子系统的所述第二处理器向所述硬件自旋锁发起显示控制器访问请求；

所述硬件自旋锁授权所述第二处理器访问所述显示控制器；

所述第二处理器访问所述显示控制器。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述硬件自旋锁授权所述第一处理器访问所述显示控制器的步骤，包括：

所述硬件自旋锁判断所述显示控制器的当前状态是否为空置状态；

若所述显示控制器的当前状态为空置状态，授权所述第一处理器访问所述显示控制器；

所述硬件自旋锁授权所述第二处理器访问所述显示控制器的步骤，包括：

所述硬件自旋锁判断所述显示控制器的当前状态是否为空置状态；

若所述显示控制器的当前状态为空置状态，授权所述第二处理器访问所述显示控制器。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述方法还包括：

所述显示控制器在检测到中断时，同时向所述第一处理器和所述第二处理器上报所述中断；

若当前运行的目标处理器获得所述显示控制器，则所述目标处理器响应所述中断，并调用对应显示驱动中的中断处理函数处理所述中断；其中，所述目标处理器为所述第一处理器和所述第二处理器中的任一个。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述显示控制器在检测到中断时，同时向所述第一处理器和所述第二处理器上报所述中断的步骤之后，所述方法还包括：

若当前运行的目标处理器未获得所述显示控制器的控制权，则忽略所述显示控制器上报的中断。

第二方面，本发明实施例还提供了一种可穿戴设备，运行第一方面中任一项所述的单芯片异构系统的显示控制方法；

所述可穿戴设备包括设备本体以及设置于所述设备本体内的单芯片异构系统，所述单芯片异构系统包括第一处理器、第一显存、第二处理器、第二显存、显示控制器和显示器，所述第一处理器、所述第一显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第一子系统，所述第二处理器、所述第二显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第二子系统。

第三方面，本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机承载前述第一方面或第一方面的任一实现方式中的单芯片异构系统。

本公开实施例中的单芯片异构系统的显示控制方法和可穿戴设备，应用于单芯片异构系统，实现第一子系统和第二子系统均能够承载访问显示控制器，且互相不冲突。同一目标软件业务可包括由不同子系统执行的软件业务，根据当前软件逻辑来唤醒对应的子系统执行软件业务，通过软件逻辑的迁移，可以使得第二子系统执行低功耗业务时第一子系统进入低功耗模式，在发挥低功耗处理器的工艺优势的同时，保留高性能的处理能力，同时可以节省显示设备的硬件模块，降低成本。

附图说明

为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本公开实施例提供的一种单芯片异构系统的显示控制方法所应用的单芯片异构系统的结构示意图；

图2为本公开实施例提供的单芯片异构系统的显示控制方法的流程示意图；

图3至图6为本公开实施例提供的单芯片异构系统的显示控制方法所应用的单芯片异构系统的部分结构示意图；

图7为本公开实施例提供的单芯片异构系统的显示控制方法的显示界面示意图；

图8至图11为本公开实施例提供的单芯片异构系统的显示控制方法的部分实施流程示意图。

附图标记汇总：

单芯片异构系统100；

第一处理器110，第一显存111，第一子系统S1；

第二处理器120，第二显存121，第二子系统S2；

显示控制器130，显示器131。

具体实施方式

下面结合附图对本公开实施例进行详细描述。

以下通过特定的具体实例说明本公开的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本公开的其他优点与功效。显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。本公开还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本公开的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。

还需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本公开的基本构想，图式中仅显示与本公开中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

另外，在以下描述中，提供具体细节是为了便于透彻理解实例。然而，所属领域的技术人员将理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所述方面。

本公开实施例提供了一种单芯片异构系统的显示控制方法及可穿戴设备，均涉及单芯片异构系统。如图1所示为所涉及的单芯片异构系统的结构示意图。所述单芯片异构系统100(以下简称所述系统)主要包括第一处理器110、第一显存111、第二处理器120、第二显存121、显示控制器130和显示器131，其中，所述第一处理器110、所述第一显存111与所述显示控制器130和显示器131连接以形成第一子系统，所述第二处理器120、第二显存121与所述显示控制器130和显示器131均连接以形成第二子系统。

所述第一处理器110可以通过获取所述显示控制器130的控制权实现图像数据显示，所述第二处理器120可以通过获取所述显示控制器130的控制权实现图像数据显示，二者不同时进行，在一个处理器获得显示控制器130的控制权时，另一个处理器则需要放弃该显示控制器130的控制权。可选的，第一处理器优先级高于所述第二处理器。

所提供的单芯片异构系统集成于系统级芯片(System On Chip，简称SOC芯片)，也有称片上系统，意指它是一个产品，是一个有专用目标的集成电路，其中包含完整系统并有嵌入软件的全部内容，采用的技术是正在工业现场大量使用的成熟技术，但又不是对现有技术的简单堆砌，是对众多实用技术进行封装、接口、集成，形成全新的一体化的控制器，可由一个控制器就可以完成作业。本实施例提供的方案，在一个系统级芯片上集成两类不同工艺的多核处理器，第一处理器110和第二处理器120用于指代不同处理器，在同一个SOC芯片上可以集成一个第一处理器110和一个第二处理器120，也可以集成两个及两个以上第一处理器110或者第二处理器120，不作限定。可选的，所述第一处理器为ARM A系列处理器，所述第二处理器为ARM M系列处理器。

另外，所述系统级芯片上还可以设置有第一外设、第二外设和其他共享外设，第一外设为第一处理器110的专用外设，所述第一处理器110与所述第一外设和所述显示控制器130及其他共享外设均连接以形成第一子系统。第二外设为第二处理器120的专用外设，所述第二处理器120与所述第二外设和所述显示控制器130及其他共享外设均连接以形成第二子系统。所述第一处理器110的功耗大于所述第二处理器120的功耗，所述第一外设的功耗大于所述第二外设的功耗，所述第一子系统对应处理的第一类软件业务的性能大于所述第二子系统对应处理的第二类软件业务的性能。

具体实施时，所述第一外设包括多媒体硬件和双倍速率同步动态随机存取内存中的至少一种；和/或，

所述第二外设包括静态存储器和传感器中的至少一种。

现有的双芯片方案需要至少安置两套显示控制器，并且需要外接两块显示屏才能完成两个子系统的同时显示。而本实施例的单芯片异构方案只需要一个显示控制器和一个显示屏，就可以完成两个子系统同时显示。在两个子系统共用同一个显示器，可以使用同一个显示器分时显示来自两个子系统的内容，不作限定。

参见图2，为本公开实施例提供的一种单芯片异构系统的控制方法的流程示意图，应用于上述图1所示的单芯片异构系统。如图1所示，所述方法主要包括以下步骤：

S201，加载所述目标应用软件；

定义单芯片异构系统处理的应用软件为目标应用软件，目标应用软件可以为常规使用的任意应用软件。所述目标应用软件可以包含运行于所述第一处理器的第一类软件业务和运行于所述第二处理器的第二类软件业务；所述第一类软件业务和所述第二类软件业务不能同时执行。通常地，第一类软件业务为高性能需求的软件业务，第二类软件业务则为性能需求相对较低的软件业务。需要说明的是，软件业务可以同时包含第一类软件业务和第二类软件，特殊情况下，也可以仅包括性能较高的第一类软件业务或者性能较低的第二类软件业务，不作限定。可以预先定义好每个应用程序内的软件业务所属的业务类别，或者在设备重启后或者运行过程中根据一些运行状态参数来自定义分类，不作限定。

在显示控制方案中，定义第一类软件业务中待显示的图像数据为第一图像数据，第一图像数据存放于第一子系统的第一显存中，第二类软件业务中待显示的图像数据为第二图像数据，第二图像数据存放于第二子系统的第二显存中。

加载目标软件后，需要确定所述目标应用软件对应的当前软件逻辑是属于第一类软件业务还是第二类软件业务。若属于第一类软件业务，则直接执行步骤S202至S203，若属于第二类软件业务，则直接执行步骤S204。

S202，如果当前所述目标应用软件对应的软件逻辑属于所述第一类软件业务，唤醒所述第一子系统并打开所述第一显存，所述第一子系统获取所述显示控制器的控制权，所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一图像数据并控制所述显示器显示；

当前软件逻辑为第一类软件业务，需要由第一子系统来执行。此时，唤醒第一子系统同时打开第一子系统的显存便于读取第一图像数据。第一子系统在进行图像显示时，需要先获取显示控制器的控制权，显示控制器即可从第一显存中读取第一图像数据，并传输给显示器进行显示。

S203，在所述第一子系统处理完所述第一类软件业务后，如果需要执行所述第二类软件业务，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统，所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权，利用迁移的所述软件逻辑，所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示，以及所述第一子系统放弃所述显示控制器的控制权并关闭所述第一显存，进入低功耗模式；

第一子系统处理完所述第一类软件业务，若当前目标应用软件还包括第二类软件业务，则需要先将目标应用软件的软件逻辑迁移至第二子系统继续处理。

第二子系统在进行图像数据显示时，也需要先获取显示控制器的控制权，这样，显示控制器即可从第二显存中读取第二图像数据，并传输给显示器进行显示。此时，由于第一子系统已经处理完对应的第一类软件业务，第一子系统放弃对显示控制器的控制权并进入低功耗模式，直至下次需要处理新的目标应用软件的第一类软件业务时再唤醒，这样可以极大程度地节省非工作状态时的整体功耗。

S204，如果当前所述目标应用软件对应的软件逻辑属于所述第二类软件业务，所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权，所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示。

若直接确定的目标应用软件当前对应的软件逻辑属于第二类软件业务，需要由第二子系统来处理。第二子系统由于本身功耗较低，可以保持在工作状态不需要唤醒的动作。第二子系统先获取该显示控制器的控制权，从第二显存中读取第二图像数据，并传输给显示器进行显示。

上述本公开实施例提供的单芯片异构系统的显示控制方法，实现应用于单芯片异构系统的软件融合方案，实现第一子系统和第二子系统均能够承载访问显示控制器，且互相不冲突。仅在需要第一子系统执行对应的第一类软件业务时唤醒第一子系统控制显示控制器进行图像数据显示，在将软件逻辑迁移至第二子系统显示第二类软件业务的图像数据时，第一子系统进入低功耗休眠模式，实现了软件融合方案本身的大第二子系统切换的无缝迁移能力，节约整体功耗。

上述本实施例提供的单芯片异构系统的控制方法，主要应用于智能手表等可穿戴设备，而智能手表的屏都是带显存(Green RAM，简称GRAM)的。如图3所示，当中央处理单元(Main Process Unit，简称MPU)认为需要更新显示屏上的内容的时候，就让显示控制器Display Controller通过移动行业处理器接口(Mobile Industry Processor Interface，简称MIPI)或串行外设接口(Serial Peripheral Interface，简称SPI)，向显示屏的面板Panel内部的GRAM写图像数据。而Panel本身会按照一定的频率从GRAM里面读取数据，刷新到显示屏上。

由此可知，只有当内容需要更新的时候，才需要将新的内容写入panel的GRAM，否则Panel会一直用GRAM里面的旧数据，不停的刷新到屏幕上。在一些情况下，也可以只将修改了的区域的内容写入GRAM的对应位置，而不需要将全部显示内容重新再次写入GRAM中，以减少数据读写操作。

如图4所示，为本实施例提供的显示控制方法中的显示控制器的硬件框图。其中，AHB bus是用来读写寄存器的数据总线，AXI bus是用来从DDR或者PSRAM中读取数据的数据总线。MIPI和SPI两个是与屏相连接的接口。用来向屏发送/读取数据和命令的。SPInLockreg是一个寄存器，用来给显示驱动获取控制权的。

由图4至图6可知，显示控制器的硬件模块可以实现最多三层图像数据的合成alpha blending。硬件从DDR或者PSRAM中读到最多3层的图像数据，然后将全部图像数据合成在一起，再通过MIPI或者SPI接口输出。另外，中断Interrupt_sysA、中断Interrupt_sysB是分别连接到第一子系统CPU和第二子系统CPU的两个中断信号线。Clk是供显示控制器工作的时钟信号。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一图像数据并控制所述显示器显示的步骤，可以包括：

所述第一处理器生成第一前景数据和第一背景图像数据，并将所述第一前景数据和所述第一背景图像数据写入所述第一显存；

所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一前景数据和所述第一背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第一前景数据和所述第一背景图像数据；以及，

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存；

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和所述第二背景图像数据。

本实施方式中，限定显示控制器控制图像数据的显示过程。

一方面，在第一处理器生成第一前景数据和第一背景图像数据，将所生成的图像数据写入第一子系统的第一显存内，由显示控制器从该第一显存中读取这两部分图像数据，以控制显示器分层显示该第一前景数据和第一背景图像数据。

另一方面，在第二处理器运行时，第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，将所生成的图像数据写入第二子系统的第二显存内，由显示控制器从该第二显存中读取这两部分数据，以控制显示器来分层显示第二前景数据和第二背景图像数据。

如图7所示，分别为第一子系统显示的第一前景图像数据Q1和第一背景图像数据B1，以及第二子系统显示的第二前景图像数据Q2和第二图像数据B2。通常的，第一图像数据中的第一背景图像数据与第二图像数据中的第二背景图像数据是相同的，时钟数据等前景图层则是不同的。当然，在其他情况下，第一图像数据和第二图像数据中的背景数据也可能是不同的。背景数据的相同与否可以决定不同的显示控制方案。

第一子系统准备切换第二子系统的时候，第一子系统上执行的软件业务，可以判断出即将运行在第二子系统上的软件业务是否需要继续显示当前的背景层，如果需要，则第一子系统在切换前，可以将背景层压缩。如果第一子系统判断第二子系统不再需要显示当前的背景层，也可以不压缩当前的背景层，此时第二子系统上运行软件业务，可能将会绘制与之前不同风格的显示图像。下面将结合具体实施例针对大第二子系统背景层数据相同的情况作进一步限定和解释。

根据本公开实施例的一种具体实现方式，所述第一背景图像数据与所述第二背景图像数据相同；所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存的步骤，可以包括：

所述第二处理器生成所述第二前景数据，并将所述第二前景数据写入所述第二显存；

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和所述第二背景图像数据的步骤，包括：

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据，以控制所述显示器刷新前景图层。

在本实施方式中，针对第一背景图像数据与第二背景图像数据相同的情况，第二处理器不再重新生成第二背景图像数据，只需要生成与第一图像数据中不同的第二前景数据，将第二前景数据写入第二显存。这样，显示控制器只需要读取第二前景数据，刷新显示屏中的与前述显示方案不同的前景图层即可。

如图3至图7所示，第二子系统运行时，显示控制器只需要从PSRAM中，读取两层图像对应于11：51那个矩形区域的内容，合成后输出给显示屏，而不需要读取整个显示屏的内容。这种仅生成和刷新不同图像数据的方案，有效节省了第二子系统的带宽和功耗。

根据本公开实施例的另一种具体实现方式，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统的步骤，可以包括：

所述第一子系统迁移包括不压缩状态的所述第一背景图像数据的软件逻辑至所述第二子系统的存储空间，其中，第一背景图像数据被迁移至所述第二显存，作为所述第二背景图像数据；

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据，并将所述第二前景数据写入所述第二显存。

本实施方式中，将不压缩状态的第一背景图像数据随着软件逻辑迁移过程迁移至第二子系统，并存储在第二子系统中的第二显存中，作为无需解压缩可直接读取的第二背景图像数据。

这样，即使第一子系统中的第一显存已经关闭，显示控制器仍然可以直接在第二显存中读取第二背景图像数据和第二前景数据进行分层显示。第二子系统无需重新生成第二背景图像数据，且无需解压缩的操作，第二子系统也无需设置解压缩的硬件设备来支持解压缩操作，进一步简化了第二子系统的硬件结构。

根据本公开实施例的另一种具体实现方式，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统的步骤，包括：

所述第一子系统迁移包括压缩状态的所述第一背景图像数据的软件逻辑至所述第二子系统的存储空间，其中，第一背景图像数据被迁移至所述第二显存，作为所述第二背景图像数据；

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据，将所述第二前景数据和标记为压缩状态的所述第二背景图像数据写入所述第二显存；

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和所述第二背景图像数据的步骤，包括：

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据，以及读取标记为压缩状态的所述第二背景图像数据并进行解压；

控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和解压后的所述第二背景图像数据。

本实施方式中，将压缩状态的第一背景图像数据随着软件逻辑迁移过程迁移至第二子系统，并存储在第二子系统中的第二显存。第二子系统中的处理器提供给显示控制器不压缩的第二前景数据和压缩状态的第二背景图像数据，显示控制器具备解压缩功能，需要先将压缩状态的第二背景图像数据解压缩，再控制显示器进行分层显示。需要说明的是，这个过程中，第二处理器通知显示控制器其所提供的第二背景图像数据为压缩状态，具备解压缩功能的显示控制器执行解压缩操作。

这样，将第一背景图像数据压缩后再迁移，减少迁移数据的整体体积。此种情况下，显示控制器需要提供解压缩的硬件结构支持。在使用带解压缩功能的显示控制器的情况下，第一子系统迁移压缩状态的第一背景图像数据的软件逻辑至第二子系统的存储空间，可以节约第二子系统的内存资源，从而进一步降低成本。

此外，根据本公开实施例的另一种具体实现方式，所述单芯片异构系统还包括硬件自旋锁，所述硬件自旋锁与所述第一处理器和所述第二处理器连接；

所述第一子系统获取所述显示控制器的控制权的步骤，包括：

所述第一子系统的所述第一处理器向所述硬件自旋锁发起显示控制器访问申请；

所述硬件自旋锁授权所述第一处理器访问所述显示控制器；

所述第一处理器访问所述显示控制器；或者，

所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权的步骤，包括：

所述第二子系统的所述第二处理器向所述硬件自旋锁发起显示控制器访问请求；

所述硬件自旋锁授权所述第二处理器访问所述显示控制器；

所述第二处理器访问所述显示控制器。

本实施方式中，单芯片异构系统增设硬件自旋锁，实现对显示控制器控制权的获取和转移。具体的，第一子系统或者第二子系统在需要获取显示控制器的控制权时，需要先向硬件自旋锁发起共享外设访问请求，在收到硬件自旋锁的授权之后才能访问显示控制器。

进一步的，所述硬件自旋锁授权所述第一处理器访问所述显示控制器的步骤，包括：

所述硬件自旋锁判断所述显示控制器的当前状态是否为空置状态；

若所述显示控制器的当前状态为空置状态，授权所述第一处理器访问所述显示控制器；

所述硬件自旋锁授权所述第二处理器访问所述显示控制器的步骤，包括：

所述硬件自旋锁判断所述显示控制器的当前状态是否为空置状态；

若所述显示控制器的当前状态为空置状态，授权所述第二处理器访问所述显示控制器。

需要说明的是，第一子系统和第二子系统不能同时访问显示控制器，仅能将显示控制器的控制权授权给其中一个子系统，通常第一子系统的优先级高于第二子系统。在第一子系统放弃显示控制器的控制权之后，硬件自旋锁才能再将显示控制器的控制权授权给第二子系统。这样，既实现了显示控制器的合理有序单一控制，又保证了第一子系统的优先使用权。

如图8至图11所示，为本公开实施例提供的一种具体的显示控制方案。第一子系统和第二子系统各有一个显示驱动，通过硬件SPIn lock来分时控制显示控制器。

显示控制器中的硬件SPIn lock，实现为一个寄存器，它有一个特性：只有当硬件SPIn lock寄存器为0时，才允许写入非0值。

硬件SPIn lock寄存器说明：

硬件SPIn lock＝0:表示当前没有人掌握控制权。

硬件SPIn lock＝1:表示当前第一子系统掌握控制权。

硬件SPIn lock＝2:表示当前第二子系统掌握控制权。

如图8所示，当开机时，第一子系统的显示驱动进入active状态。开始申请硬件SPIn lock。当申请成功后，开始初始化外部屏幕。第一子系统的显示驱动对显示器进行初始化。这个过程会通过MIPI接口或者SPI接口向屏幕发送一系列的命令，来对屏幕进行一些基础设置，比如说，显示区域，屏幕的扫描方向，Gamma参数等。此时第一子系统中的应用就可以调用相应接口来进行刷屏。而第二子系统的显示驱动直接进入suspend状态。

如图9，当上层应用准备进入低功耗状态时，上层应用需要对背景图层进行压缩，再将压缩后的背景图copy到第二子系统可以访问的存储空间。

如图10，当第一子系统切换到第二子系统时，第一子系统的显示驱动会先释放硬件的SPIn lock。再进入suspend状态。之后，第二子系统的显示驱动先进入active状态，再申请硬件SPIn lock。此后第二子系统上的应用就可以调用刷屏接口来进行刷屏了。应用可以送压缩过的背景图给显示驱动，从而不用再进行绘制。

当上层应用需要进入复杂运行状态时，第二子系统需要切换回到第一子系统。如图11所示，第二子系统的显示驱动会先释放硬件的SPIn lock。再进入suspend状态。之后，第一子系统的显示驱动先进入active状态，再申请硬件SPIn lock。此后第一子系统上的应用就可以调用刷屏接口来进行刷屏了。

此外，根据本公开实施例的其他具体实现方式，还增设了显示控制过程中的中断处理方案。具体的，所述方法还可以包括：

所述显示控制器在检测到中断时，同时向所述第一处理器和所述第二处理器上报所述中断；

若当前运行的目标处理器获得所述显示控制器，则所述目标处理器响应所述中断，并调用对应显示驱动中的中断处理函数处理所述中断；其中，所述目标处理器为所述第一处理器和所述第二处理器中的任一个。

另一种情况下，所述显示控制器在检测到中断时，同时向所述第一处理器和所述第二处理器上报所述中断的步骤之后，所述方法还包括：

若当前运行的目标处理器未获得所述显示控制器的控制权，则忽略所述显示控制器上报的中断。

在发生中断时，显示控制器会分别向第一子系统的第一处理器和第二子系统的第二处理器同时上报中断，当前正在运行的子系统的处理器会响应这个终端，并调用当前运行的系统中的显示驱动中的中断处理函数来处理这个中断。这个过程中，若第一子系统处于休眠状态，则需要唤醒第一子系统。

若当前运行的处理器此时未获得显示控制器的控制权，则直接忽略显示控制器上报的中断，即不唤醒系统也不处理中断。

综上所述，本公开实施例提供的单芯片异构系统的显示控制方法，两个子系统集成在同一个SOC芯片上实现，可以只需要安置单份显示外设，供两个子系统分时完成不同的软件业务，从而节约了晶圆面积，降低了成本。异构的高性能多核处理器和低功耗多核处理器集成在同一个SOC上，利用低功耗多核处理器的工艺优势，可以使得整个系统的功耗表现远远好于单芯片多核高性能芯片的方案。

此外，本公开实施例还提供了一种可穿戴设备，可以运行上述方法实施例提供的单芯片异构系统的显示控制方法。可穿戴设备主要包括：

设备本体以及设置于所述设备本体内的单芯片异构系统，所述单芯片异构系统包括第一处理器、第一显存、第二处理器、第二显存、显示控制器和显示器，所述第一处理器、所述第一显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第一子系统，所述第二处理器、所述第二显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第二子系统。

可穿戴设备的设备本体以及单芯片异构系统，以实现可穿戴设备在不同软件业务显示控制方案下的功耗控制，尤其是智能手表类可穿戴设备，以满足可穿戴设备或者其他对功耗控制要求较高的电子设备。

可穿戴设备可以对应的执行上述单芯片异构系统的显示控制方法对应的实施例中的内容，本实施例提供的可穿戴设备实施例中未详细描述的部分，参照上述方法实施例中记载的内容，在此不再赘述。

本公开实施例还提供了一种计算机程序产品，该计算机程序产品包括存储在非暂态计算机可读存储介质上的计算程序，该计算机程序包括程序指令，当该程序指令被计算机执行时，使该计算机执行前述方法实施例中的单芯片异构系统方法。

上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备能够实现上述方法实施例提供的方案。

或者，上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被该电子设备执行时，使得该电子设备能够实现上述方法实施例提供的方案。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接)。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定，例如，第一获取单元还可以被描述为“获取至少两个网际协议地址的单元”。

应当理解，本公开的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种单芯片异构系统的显示控制方法，其特征在于，应用于单芯片异构系统，所述单芯片异构系统包括第一处理器、第一显存、第二处理器、第二显存、显示控制器和显示器，所述第一处理器、所述第一显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第一子系统，所述第二处理器、所述第二显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第二子系统；目标应用软件包含运行于所述第一处理器的第一类软件业务和运行于所述第二处理器的第二类软件业务，所述第一类软件业务中待显示的第一图像数据存放于所述第一显存，所述第二类软件业务中待显示的第二图像数据存放于所述第二显存；所述第一类软件业务和所述第二类软件业务不能同时执行；

所述方法包括：

加载所述目标应用软件；

如果当前所述目标应用软件对应的软件逻辑属于所述第一类软件业务，唤醒所述第一子系统并打开所述第一显存，所述第一子系统获取所述显示控制器的控制权，所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一图像数据并控制所述显示器显示；所述第一图像数据包含第一前景数据和第一背景图像数据，所述第一处理器生成所述第一前景数据和所述第一背景图像数据，并将所述第一前景数据和所述第一背景图像数据写入所述第一显存；

在所述第一子系统处理完所述第一类软件业务后，如果需要执行所述第二类软件业务，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统，所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权，利用迁移的所述软件逻辑，所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示，以及所述第一子系统放弃所述显示控制器的控制权并关闭所述第一显存，进入低功耗模式；

如果当前所述目标应用软件对应的软件逻辑属于所述第二类软件业务，所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权，所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示；所述第二图像数据包含第二前景数据和第二背景图像数据，

当所述第一背景图像数据与所述第二背景图像数据相同时，所述第一背景图像数据被 迁移至所述第二显存，作为所述第二背景图像数据；所述第二处理器生成第二前景数据，将 所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存，显示控制器从所述第二显 存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二 前景数据和所述第二背景图像数据的步骤。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一图像数据并控制所述显示器显示的步骤，包括：

所述显示控制器从所述第一显存读取所述第一前景数据和所述第一背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第一前景数据和所述第一背景图像数据；以及，

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二图像数据并控制所述显示器显示的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存；

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和所述第二背景图像数据。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统的步骤，包括：

所述第一子系统迁移包括不压缩状态的所述第一背景图像数据的软件逻辑至所述第二子系统的存储空间，其中，第一背景图像数据被迁移至所述第二显存，作为所述第二背景图像数据；

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据，并将所述第二前景数据写入所述第二显存。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标应用软件迁移软件逻辑至所述第二子系统的步骤，包括：

所述第一子系统迁移包括压缩状态的所述第一背景图像数据的软件逻辑至所述第二子系统的存储空间，其中，第一背景图像数据被迁移至所述第二显存，作为所述第二背景图像数据；

所述第二处理器生成第二前景数据和第二背景图像数据，并将所述第二前景数据和所述第二背景图像数据写入所述第二显存的步骤，包括：

所述第二处理器生成第二前景数据，将所述第二前景数据和标记为压缩状态的所述第二背景图像数据写入所述第二显存；

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据和所述第二背景图像数据，以控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和所述第二背景图像数据的步骤，包括：

所述显示控制器从所述第二显存读取所述第二前景数据，以及读取标记为压缩状态的所述第二背景图像数据并进行解压；

控制所述显示器分层显示所述第二前景数据和解压后的所述第二背景图像数据。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，所述单芯片异构系统还包括硬件自旋锁，所述硬件自旋锁与所述第一处理器和所述第二处理器连接；

所述第一子系统获取所述显示控制器的控制权的步骤，包括：

所述第一子系统的所述第一处理器向所述硬件自旋锁发起显示控制器访问申请；

所述硬件自旋锁授权所述第一处理器访问所述显示控制器；

所述第一处理器访问所述显示控制器；或者，

所述第二子系统获取所述显示控制器的控制权的步骤，包括：

所述第二子系统的所述第二处理器向所述硬件自旋锁发起显示控制器访问请求；

所述硬件自旋锁授权所述第二处理器访问所述显示控制器；

所述第二处理器访问所述显示控制器。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述硬件自旋锁授权所述第一处理器访问所述显示控制器的步骤，包括：

所述硬件自旋锁判断所述显示控制器的当前状态是否为空置状态；

若所述显示控制器的当前状态为空置状态，授权所述第一处理器访问所述显示控制器；

所述硬件自旋锁授权所述第二处理器访问所述显示控制器的步骤，包括：

所述硬件自旋锁判断所述显示控制器的当前状态是否为空置状态；

若所述显示控制器的当前状态为空置状态，授权所述第二处理器访问所述显示控制器。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

所述显示控制器在检测到中断时，同时向所述第一处理器和所述第二处理器上报所述中断；

若当前运行的目标处理器获得所述显示控制器，则所述目标处理器响应所述中断，并调用对应显示驱动中的中断处理函数处理所述中断；其中，所述目标处理器为所述第一处理器和所述第二处理器中的任一个。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述显示控制器在检测到中断时，同时向所述第一处理器和所述第二处理器上报所述中断的步骤之后，所述方法还包括：

若当前运行的目标处理器未获得所述显示控制器的控制权，则忽略所述显示控制器上报的中断。

9.一种可穿戴设备，其特征在于，运行权利要求1至8中任一项所述的单芯片异构系统的显示控制方法；

所述可穿戴设备包括设备本体以及设置于所述设备本体内的单芯片异构系统，所述单芯片异构系统包括第一处理器、第一显存、第二处理器、第二显存、显示控制器和显示器，所述第一处理器、所述第一显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第一子系统，所述第二处理器、所述第二显存与所述显示控制器和所述显示器连接形成第二子系统。

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