CN113034340B - 一种图像处理soc芯片及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种图像处理SOC芯片及方法，芯片包括微控制单元、MIPI DSI高速接口、存储器模块、直接存储器访问模块、接口模块以及高速接口数据记录模块，主板发出的图像显示数据输出到高速接口，截取数据并进行过滤，通过直接存储器访问模块写入随机存取存储器并通知微控制单元读取数据进行对比分析，根据不同的数据类型通过串行外设接口对显示屏驱动控制模块进行操作识别图像数据。本发明具备易修改、低成本的优势，可对移动设备主板发送的MIPI DSI显示和触控信号进行处理，兼容不同主板和显示模组。

Description

一种图像处理SOC芯片及方法

技术领域

本申请涉及电数据信号处理技术领域，特别是涉及一种图像处理SOC芯片及方法。

背景技术

目前移动设备(如手机或平板电脑等）主板和显示模组之间为一对一配套搭配，特定主板对应指定型号的显示屏。现有技术中，显示模组损坏通常需要重新搭配指定型号的模组，存在自由度差、成本高的潜在问题，无法满足不同客户的差异化需求。

发明内容

基于上述问题，本发明提出了一种图像处理SOC芯片及方法，解决现有技术主板适配显示模组的问题。

本发明提出了一种图像处理SOC芯片，用于主板和显示模组之间的专用桥接芯片，所述SOC芯片内置四通道高速MIPI接口、微控制单元、程序存储器、随机存取存储器、电源管理模块和串行外部接口。支持C语言软件编程、可以通过程序更新的方式支持不同的显示模组，本发明提供了一种易修改、低成本的可桥接手机显示屏与主板的图像处理技术方案，解决了主板搭配不同显示模组的问题，降低了实现难度和成本，满足了消费者的差异化需求。

本发明提供如下技术方案：

一种图像处理SOC芯片，所述芯片桥接显示模组和主板，包括：微控制单元、MIPIDSI高速接口、存储器模块、直接存储器访问模块、接口模块以及高速接口数据记录模块；所述微控制单元内置MCU处理器，与高速接口数据记录模块配合，处理侦测算法及触摸转码功能，进行流程控制；

所述存储器模块包括程序存储器及随机存取存储器，所述程序存储器用于存储微控制器单元程序代码以及不同显示驱动模块的控制参数；所述随机存取存储器作为微控制器单元的内部随机存取存储器，记录MIPI DSI高速接口数据；

所述直接存储器访问模块处理所述微控制单元对所述程序存储器和所述随机存取存储器的访问，提供高速接口数据记录模块与所述随机存取存储器之间的访问机制，处理高速接口数据记录模块对所述随机存取存储器的写入和读出操作，处理微处理器和高速接口数据记录模块之间的访问仲裁，用以提供高效MCU处理器演算并输出指令；

所述接口模块提供接口服务，包括串行外设接口、串行传输总线以及通用输入输出接口；

所述高速接口数据记录模块接收并过滤MIPI DSI高速接口数据；

进一步地，所述芯片还包括电源管理线路，所述电源管理线路根据芯片内部各模块电压规格，提供不同的电压输出。

进一步地，所述MIPI DSI高速接口为标准四通道的高速MIPI DSI接口。

进一步地，所述MIPI DSI高速接口支持高速和低速工作模式。

进一步地，所述程序存储器为16K程序存储器。

进一步地，所述程序存储器定制化的转码协议、可移植运行库。

进一步地，所述随机存取存储器为8K随机存取存储器。

进一步地，所述图像处理SOC芯片对主板的SPI或I2C的输出数据进行协议转换实现触摸转码功能。

进一步地，本发明还提出了基于所述图像处理SOC芯片的图像处理方法，包括如下步骤：

步骤101，主板发出的MIPI DSI图像显示数据输出到MIPI DSI高速接口；

步骤102，高速接口数据记录模块截取数据并进行过滤，将过滤后的数据通过直接存储器访问模块写入随机存取存储器；

步骤103，直接存储器访问模块通知所述微控制单元读取数据；

步骤104，所述微控制单元读取数据进行对比分析，并根据不同的数据类型通过串行外设接口对显示屏驱动控制模块进行操作，识别主板发送的MIPI DSI图像数据。

本发明为一种图像处理SOC芯片及基于芯片的图像处理方法，所述芯片包括微控制单元、MIPI DSI高速接口、存储器模块、直接存储器访问模块、接口模块以及高速接口数据记录模块，主板发出的MIPI DSI图像显示数据输出到MIPI DSI高速接口，截取数据并进行过滤，将过滤后的数据通过直接存储器访问模块写入随机存取存储器，直接存储器访问模块通知所述微控制单元读取数据，然后读取数据进行对比分析，并根据不同的数据类型通过串行外设接口对显示屏驱动控制模块进行操作识别图像数据。本发明具备易修改、低成本的优势，可对移动设备主板发送的MIPI DSI显示和触控信号进行处理，兼容不同主板和显示模组。

附图说明

附图1为本发明的图像处理SOC芯片应用的系统结构示意图；

附图2为本发明的图像处理SOC芯片结构示意图；

附图3为本发明的图像处理SOC芯片应用的系统运行示意图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步详细描述。

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，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发明的一些实施例，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。

MIPI，即移动产业处理器接口（Mobile Industry Processor Interface 简称MIPI）。MIPI（移动产业处理器接口）是MIPI联盟发起的为移动应用处理器制定的开放标准和一个规范。现有技术中，MIPI是高速串行接口，可以提供高达1Gbps以上数据传输速率，普通MCU无法处理这种速率的数据，通常需要利用MIPI接口的专用高速FPGA芯片进行硬件编程实现，硬件成本和实现成本都很高。为此，本发明提出了一种直接内存访问控制单元搭配微控制单元的图像处理SOC芯片，实现对高速MIPI数据的接收处理。

本发明提出了一种图像处理SOC芯片，所述芯片可桥接显示模组和主板，如附图1所示，以手机屏和主板为例，本发明的芯片能够桥接手机显示屏和主板，所述图像处理SOC芯片包括以下模块，如附图2所示：

（1）微控制单元，所述微控制单元内置高效MCU处理器，与高速接口数据记录模块配合，处理侦测算法及触摸转码功能，进行流程控制，显示模块配置等功能；

（2）MIPI DSI高速接口，所述MIPI DSI高速接口为标准4通道的高速MIPI DSI接口，支持高速和低速两种工作模式。

（3）存储器模块，所述存储器模块包括内置的16K程序存储器及8K的随机存取存储器；16k程序存储器用于存储微控制器单元程序代码，以及不同显示驱动模块的控制参数，定制化的转码协议，可移植运行库等。8k随机存取存储器作为微控制器单元的内部随机存取存储器，记录MIPI DSI高速接口数据。

（4）直接存储器访问模块，所述直接存储器访问模块内置在图像处理SOC芯片中，处理所述微控制单元对程序存储器和内部随机存取存储器的访问，提供高速接口数据与8k随机存取存储器之间的访问机制，处理高速接口数据记录模块对随机存取存储器的写入和读出操作，处理微控制单元和高速接口数据记录模块之间的访问仲裁，用以提供高效MCU处理器演算并输出指令；

（5）接口模块，包括串行外设接口SPI、串行传输总线I2C、GPIO，所述SPI为4-wireSPI、I2C双向mater及slave通讯。

（6）高速接口数据记录模块：该模块为以物理形态存在的硬件模块，用于接收并过滤MIPI DSI高速接口数据。

（7）电源管理线路，根据芯片内部各模块电压规格，提供不同的电压输出，节省了外置电源转换模块。

如附图1、3所示，在手机主板和显示模组之间的通信中，输入除MIPI总线外，触摸功能一般由SPI或I2C等串行外设接口控制，图像处理模块即图像处理SOC芯片桥接在主机和显示模组之间，对双方的SPI或I2C的输入数据进行协议转换以实现触摸转码功能。同时内置通用型输入输出接口，可根据具体需要实现对不同类型的驱动外设进行侦测和设定。

以手机主板为例的工作流程示例如下所示，为本发明的基于图像处理SOC芯片的图像处理方法：

步骤101，手机主板发出的MIPI DSI图像显示数据输出到4通道MIPI DSI高速接口；

步骤102，高速接口数据记录模块截取数据并进行过滤，将过滤后的数据通过直接存储器访问模块写入8k随机存取存储器；

步骤103，直接存储器访问模块通知微控制单元读取数据；

步骤104，微控制单元读取数据进行对比分析，并根据不同的数据类型通过串行外设接口对显示屏驱动控制模块进行相应的操作，以达到识别手机主板发送的MIPI DSI图像数据的目的。

本发明为桥接手机、平板等显示屏与主板设计了一种图像处理SOC芯片，此模块可以对移动设备主板发送的MIPI DSI显示和触控信号进行处理，使主板支持不同类型的显示模组，同时内置电源管理模块满足不同模块的特定电压需求。

本发明为一种图像处理SOC芯片及基于芯片的图像处理方法，所述芯片包括微控制单元、MIPI DSI高速接口、存储器模块、直接存储器访问模块、接口模块以及高速接口数据记录模块，主板发出的图像显示数据输出到高速接口，截取数据并进行过滤，通过直接存储器访问模块写入随机存取存储器并通知微控制单元读取数据进行对比分析，根据不同的数据类型通过串行外设接口对显示屏驱动控制模块进行操作识别图像数据。本发明具备易修改、低成本的优势，可对移动设备主板发送的MIPI DSI显示和触控信号进行处理，兼容不同主板和显示模组。

上述本发明的实施方式是本发明的元件和特征的组合。除非另外提及，否则所述元件或特征可被视为选择性的。各个元件或特征可在不与其它元件或特征组合的情况下实践。另外，本发明的实施方式可通过组合部分元件和/或特征来构造。本发明的实施方式中所描述的操作顺序可重新排列。任一实施方式的一些构造可被包括在另一实施方式中，并且可用另一实施方式的对应构造代替。对于本领域技术人员而言明显的是，所附权利要求中彼此没有明确引用关系的权利要求可组合成本发明的实施方式，或者可在提交本发明之后的修改中作为新的权利要求包括。

在固件或软件配置方式中，本发明的实施方式可以模块、过程、功能等形式实现。软件代码可存储在存储器单元中并由处理器执行。存储器单元位于处理器的内部或外部，并可经由各种己知手段向处理器发送数据以及从处理器接收数据。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其他实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种图像处理SOC芯片，其特征在于，所述图像处理SOC芯片桥接显示模组和主板，包括：微控制单元、MIPI DSI高速接口、存储器模块、直接存储器访问模块、接口模块以及高速接口数据记录模块；

所述微控制单元内置MCU处理器，与高速接口数据记录模块配合，处理侦测算法及触摸转码，进行流程控制；

所述存储器模块包括程序存储器及随机存取存储器，所述程序存储器用于存储微控制单元程序代码以及不同显示驱动模块的控制参数；所述随机存取存储器作为微控制单元的内部随机存取存储器，记录MIPI DSI高速接口数据；

所述直接存储器访问模块处理所述微控制单元对所述程序存储器和所述随机存取存储器的访问，提供高速接口数据与所述随机存取存储器之间的访问机制，处理高速接口数据记录模块对所述随机存取存储器的写入和读出操作，处理MCU处理器和高速接口数据记录模块之间的访问仲裁，用以提供高效MCU处理器演算并输出指令；

所述接口模块提供接口服务，包括串行外设接口、串行传输总线以及通用输入输出接口；

所述高速接口数据记录模块接收并过滤MIPI DSI高速接口数据。

2.根据权利要求1所述的图像处理SOC芯片，其特征在于，所述图像处理SOC芯片还包括电源管理线路，所述电源管理线路根据芯片内部各模块电压规格，提供不同的电压输出。

3.根据权利要求1所述的图像处理SOC芯片，其特征在于，所述MIPI DSI高速接口为标准四通道的高速MIPI DSI接口。

4.根据权利要求1所述的图像处理SOC芯片，其特征在于，所述MIPI DSI高速接口支持高速和低速工作模式。

5.根据权利要求1所述的图像处理SOC芯片，其特征在于，所述程序存储器为16K程序存储器。

6.根据权利要求5所述的图像处理SOC芯片，其特征在于，所述程序存储器存储定制化的转码协议、可移植运行库。

7.根据权利要求1所述的图像处理SOC芯片，其特征在于，所述随机存取存储器为8K随机存取存储器。

8.根据权利要求1所述的图像处理SOC芯片，其特征在于，所述图像处理SOC芯片对显示屏、主板的SPI或I2C的输入数据进行协议转换实现触摸转码功能。

9.一种基于权利要求1-8任一项所述图像处理SOC芯片的图像处理方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤101，主板发出的MIPI DSI图像显示数据输出到MIPI DSI高速接口；

步骤102，高速接口数据记录模块截取数据并进行过滤，将过滤后的数据通过直接存储器访问模块写入随机存取存储器；

步骤103，直接存储器访问模块通知所述微控制单元读取数据；

步骤104，所述微控制单元读取数据进行对比分析，并根据不同的数据类型通过串行外设接口对显示屏驱动控制模块进行操作，识别主板发送的MIPI DSI图像数据。

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