LCD相关一些硬件概念

一般display cpu端都会有Video Output Processor (VOP)和Display Serial Interface (DSI)两部分。

VOP：

以某一平台为例，VOP feature如下：

• Parallel RGB LCD Interface: 24-bit/18-bit/15-bit

• eDPI interface for MIPI_DSI

• Interlace output (480i/576i/1080i)

• Max output resolution: 1920x1080

• Background layer: programmable 24-bit color

• Win0 layer:

– RGB888, ARGB888, RGB565, YCbCr422, YCbCr420, YCbCr444

– 1/8 to 8 scaling-down and scaling-up engine

– Support interlace de-flicker

– Support virtual display

• Win1 layer:

– RGB888, ARGB888, RGB565

– Support virtual display

• Hardware cursor:

– 8bpp color palette

– Support two size: 32x32 and 64x64

• Win0 layer and Win1 layer overlay exchangeable

• Color space conversion(YCbCr2RGB/RGB2YCbCr)

• Transparency color key for win0 and win1

• Alpha blending

– Normal alpha

– Pre-multiplied alpha

– Global alpha, per-pixel alpha

• Brightness, contrast, saturation, hue adjustment

• 3x 256 x 8 bits Gamma LUTs

• 24-bit to 16-bit/18-bit dithering operation

• Output signal polarity configurable

• Blank output, black display output

• Standby mode

• DMA stop operation

• Support MMU

• Support bus QoS and hurry operation

• Level trigger interrupt with 7 interrupt sources

VOP主要是处理framebuffer中的数据，surfaceflinger的hwcomposer功能，硬件上的实现就是VOP。

VOP Block Diagram如下：



VOP中可以实现overlay功能，此平台中有描述Only one overlay is enabled in the HWC, i.e., HWC can compose one

RGB plane + one YUV plane without scaling/rotation.

如下图：



此HWC支持一个overlay plane和一个RGB plane（背景）。

overlay plane可以是YUV格式。

DSI:

DSI是display cpu端的接口部分，它主要实现了MIPI接口部分，把经过VOP处理的数据，放到FIFO中，最后按照mipi协议通过D-PHY,把数据发送到display端。当然mipi协议的打包，以及各个时间参数等不需要自己实现，我们只需要设置cpu端的寄存器即可，比如传输过程中的LP，HS模式，DCS command模式，TO_LP_EOT，TO_HS_ZERO寄存器可以设置需要的值，EOT（End of transmission packet）可以选择使能和禁止，另外HBP，HFP，HSA也是会设置到这里的寄存器中。

在软件中都有相应的接口来通过mipi协议发送DCS command数据，其实就是设置相关的寄存器就可以了。

video mode的数据发送（也就是framebuffer中图像数据的发送），设置好相应的寄存器后，数据会自动从FIFO中取出，然后按照mipi协议通过MIPI信号线发送出去，不要调用相应的软件api发送。当然成功发送出去的关键是要提前设置好mipi相关的寄存器。

DSI Block Diagram如下：



某一平台GPU的一些featrue：

1. GPU consists of the following devices: pixel processor, geometry

processor, L2 cache (64 KB), MMU, and PMU

2. Software API: OpenGL ES 2.0, OpenGL ES 1.1, and OpenVG 1.1

Extensions:GL_OES_texture_external,EGL_ANDROID_image_native_buff

e r, a n dEGL_ANDROID_recordable, EGL_ANDROID_blob_cacheand

EGL_KHR_fence_sync

从GPU的featrue也可以看出，GPU可以实现像素处理和几何结构的处理。

GPU在上层的软件中一般都是实现OpenGL的标准接口，这样当上层使用OpenGL画图的时候就会使用到GPU的功能，当使用GPU的时候就是硬件加速。另外android还有一套纯软件实现的OpenGL。