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FR Engineering Produits TGC Chipset

Thelis TGC Graphic Chipset

Le contrôle d'un écran graphique couleur à partir d'un petit processeur est un vrai challenge. Une analyse rapide montre que leur capacité de traitement est rapidement dépassée.

En effet, un affichage VGA, en couleur sur 16 bits, représente plus de 300.000 pixels et utilise un espace mémoire de 614 Kb, environ 10x plus que la capacité d'un mode d'adressage 16bits supporté par les processeurs courants. De plus, cette mémoire est seulement utilisée pour conserver une copie du contenu affiché sur l'écran. Pour afficher des images bitmap ou des polices de caractères, de la mémoire additionnelle est nécessaire.

Un écran TFT doit être rafraîchi de manière continue par l'envoi de chaque pixel à une cadence de 25MHz. Même si un processeur standard arrive à fournir ce débit de données, il doit encore avoir accès à la zone mémoire vidéo, et bien entendu effectuer les autres tâches pour lesquelles il est programmé.

Divers contrôleur graphiques existent sur le marché, mais ils n'offrent pas une solution complète. Ayant pour tâche principale le contrôle des signaux de l'écran à partir du contenu d'une mémoire vidéo, certains peuvent également gérer l'affichage de texte. Dans tous les cas, ils nécessitent un processeur performant, capable de transférer des images, et possédant une interface vers externe type périphérique mémoire permettant de communiquer avec le contrôleur graphique. Ce type d'interface n'est généralement pas disponible sur les petits processeurs.

En combinant un contrôleur graphique et un moteur graphique, une solution bien plus efficace peut être implémentée. En optant pour un implémentation dans un FPGA, de la logique additionnelle peut être implémentée tout en conservant des prix composants similaires aux solutions utilisant des contrôleurs traditionnels.

Le contrôleur graphique TGC est bloc applicatif VHDL offrant à la fois le contrôleur graphique et le moteur graphique. Le bus de communication SPI permet une intégration très simple avec la plupart des microcontrôleurs.

Le chipset prend en charge l'accélération matérielle et déchargement ainsi le processeur applicatif de toutes les tâches consomatrices de ressources comme la copie de bitmap, l'affichage de polices proportionnelles, l'affichage d'icônes mobiles ou d'animations. Le FPGA est connecté à une mémoire RAM (mémoire vidéo) et une mémoire FLASH pour les objets permanents (images, polices de caractères, icônes).

Les processeur peut alors envoyer des commandes haut niveau. Etant donné que la communication SPI est très standard et ne nécessite que quelques connexions, le développement des concepts d'interface graphique peut être fait sur un PC utilisant un adaptateur USB vers SPI. Du code source de démonstration en C# est également compris dans le kit de développement propos (Graphics Engine Development kit).

Principales caractéristiques

  • Support des afficheurs 640x480 18bits RGB TFT
  • 65535 couleurs
  • interface SPI
  • lecture/écriture directe dans la mémoire vidéo
  • 1 ou 2 zones vidéo, permettant une approche Double-Buffering pour des mises à jour sans scintillement
  • Images stockées en mémoire
  • Jusqu'à 8 View-ports pour remplacement d'une partie de la mémoire vidéo
  • Support de la transparence dans les View-ports
  • Accélération matérielle
    • Copie automatique de la RAM ou de la Flash vers les tampons des view-ports
    • Support des bitmaps (15bits RLE)
    • Support de plusieurs polices (2 bits/pixel)
    • Support des polices lissées (anti-aliasées)
    • Support des couleurs transparentes (images, polices)
  • Support de flash externe pour le stockage des polices de caractères
  • Commandes de lecture de la externe pour tests du hardware
  • Extensions possibles en utilisant des registres de configuration et de statut spécifiques à l'application
  • Outil en ligne de commande pour l'encodage des bitmaps et des polices de caractères.
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