Using a processor for memory-efficient GUI display driving

Abstract

Mikrokontrollere blir stadig sterkere, og mer avanserte teknologier dukker stadig opp, spesielt innen utivklingen av innvevde systemer. Det virker logisk å bruke disse sterkere enhetene i mer komplekse innvevde systemer som bruker menneske-maskin grensesnitt, men det å kutte kostnader er også alltids en prioritet. Ved å benytte teknikker for å begrense RAM- og CPU-forbruket gjennom en linje-definert beskrivelse av det grafiske grensesnittet, virker det mulig å optimalisere lav-kostnads mikrokontrollere til å drive grafikk bedre. Modellen som ble implementert i dette prosjekte var av en høynivås-art, og ble testet opp i mot en referansemodell basert på mer vanlige rendering-teknikker. Implementasjonen ga en enorm forbedring i RAM-forbruk, med det minste forskjellsgapet på 26 785% i forskjell til fordel for linje-beskrivelsen, dersom man ikke tar hensyn til kompresjon. Kjøretiden var derimot værre, og den slet med å henge med referansemodellen i timingen per linje. Gitt grunnlaget oppgaven har undersøkt, er det mulig å bygge videre på og optimalisere systemet videre, for eksempel gjennom å implementere en lavnivå-modell for å bedre treffe kjøretiden til referansemodellen.

While microcontrollers are getting stronger by the day and more advanced technologies are developed for embedded systems, it seems logical to use these in more complex embedded systems such as a human-machine graphical interface. However, cutting costs is always a priority, and by using techniques to limit the RAM-usage and CPU Processing power required through the use of a line-based description of the graphical scene, it seems possible to better optimize the system for lower cost microcontrollers. The implementation of a high-level model based on this idea was tested, and showed mixed results. The RAM usage was noticeably better, ranging from 26 785\% and upwards in saved RAM space, when not considering compression. The runtime was however noticeably worse, struggling to perform the same as a reference model. Given the basis of this thesis, it is possible to further optimize the system, such as by using a lower level model to better match the runtime of a standard render model.