幸运农场走势图:主飞翔仪表图形加快显示体系的

2018-01-02

  幸运农场官网状态学图形膨胀算法,是用布局元素对图形某邻域窗口进行的处置[7]。本设想采用的是3×3的方形布局元素,每次必要读取9个数据。为此,在FPGA内部界说了寄放器和FIFO,将有关的图形灰度数据进行存储,以使其在一个时钟周期内,以流水线的体例构成填充所必要的一个布局元素窗口。流水线的体例,加速了数据处置速率。布局元素窗口构成模块框图如图3所示。图中,w22为布局元素原点,如图4所示。

  以上形容中,布局元素与种子比力、像素点的填充、鸿沟果断等内容可有多种表达算法,出格是种子预置、鸿沟果断和鸿沟填充,有待进一步钻研。

  针对每块板的分歧处置功效,对FPGA进行了分歧的算法设想。以板0#为例作一引见。图2为FPGA的各类接口与体系其他部门的关系。

  和数据吞吐威力。基于硬件加快的PFD图形显示设想,提高了PFD图形天生和显示的及时性及靠得住性,也显著提高了图形品质,使显示画面愈加传神。经设想和部门调试表白:该方案拥有较好的工程适用性和易扩展性。

  图形填充算法[6]的效率凹凸,间接影响到图形显示体系的加快水平。设想高效的填充算法犹为主要。本体系设想了一种基于状态学膨胀算子的多种子填充算法。膨胀算子拥有自然并交运算威力,易于FPGA硬件实现,而且改良算法后,填充速率大幅度提高。图形填充模块由布局元素天生器、膨胀处置器和位置计数器构成。

  在PFD显示体系中,要同时显示多个画面,如姿势指引画面、全罗盘画面、导航地丹青面及飞翔视景等。每个画面的处置算法都有其特殊性,如在姿势指引画面中,显示画面必要按照飞机参数的变迁及时更新,要求在地平线上填充蓝色布景(蓝色暗示天空),而在地平线下填充绿色(绿色暗示大地)。跟着飞机姿势的变迁,地平线将在鸿沟线内转变巨细及标的目的,画面上的蓝色和绿色区域将从头分派,这种六合区域的动态从头填充是个很是费时的事情。别的,姿势指引画面还必要叠加一些字符(俯仰角度等),这些字符必要跟着地平线一同扭转。可见,姿势指引画面是电子主飞翔仪中最为耗时的画面之一[4]。而全罗盘画面则偏重于字符、线段的绘制和旋改变换,反走样运算使命十分沉重。在导航地丹青面天生和处置中,数据量和处置量都比力大,如位置显示、飞翔航迹天生等。针对分歧图形画面的处置算法,本文设想了大规模阵列处置机模子,其主飞翔仪表显示体系全体设想框图如图1所示。该设想采用共享外部总线和漫衍式并行处置相连系的体系布局。每个处置板通过仪器背板总线互相毗连,供给了共享外部总线的布局;而相邻板之间也有一套扩展总线,供给结局部共享总线的布局。如许,板间既可通过背板总线间接互换数据,也能够通过扩展总线以DMA体例进行数据传输。别的,每个板内,DSP通过局部总线毗连一个容量较大的SDRAM作为全局共享外部存储器,而FPGA通过局部总线毗连一个容量较小的双口RAM作为局部共享存储器。这些全局和局部存储器能够作为板间或DSP间数据互换的大型缓冲区。从图形或图像处置算法实现上思量,这种布局既可餍足流水线式的并行算法,也能够餍足漫衍式的并行算法(统一算法漫衍到多个处置器同时施行)。

  图形填充模块的形态迁徙图如图5所示。本设想按照必要设定了六个形态:Idle、ReadFIFO、Comp、WriteRAM、Boundary、Bd_P。这六个形态按照窗口位置能否有种子而进行转换,从而完成图形填充。

  本文提出的基于仪器总线和扩展总线的高速阵列信号处置板的全体设想模式,拥有较强的

  体系有两套总线:仪器总线和扩展总线。仪器总线仿VXI总线设想,采用双排欧式插座设想,模仿信号和数字信号分隔在各自的插座之上,提高了电磁兼容性。模仿部门次要包罗:飞翔传感器调度信号和体系模仿电源。数字部门采用基于多板漫衍式并行处置机制的共享式总线位地点总线位数据总线、模块功效取舍与节制总线、以实时钟和触发信号等;扩展总线采用基于板间流水线处置机制的链式布局,次要包罗:20位地点总线位数据总线和节制总线。总线接口中,读写节制、地点译码、中缀及DMA节制、时钟和握手信号均由FPGA实现。限于篇幅,具体设想细节不再赘述。

  参考文献[8]中膨胀处置器的设想方式是:从3×3窗口读取的数据w11、w12、w33w33中,挑出数值最大的元素并把它输出,采用两两比力排序算法,共必要12级比力。因为多级比力器的传输迟滞,最大事情频次遭到制约。本体系中将多种子呈多条程度线比力,比力成果若为1,则间接实现8邻域填充。这一方式简化了比力历程,提高了体系带宽和处置速率。在填充区域为320×480像素时,其最大事情频次能够到达80.12MHz(而参考文献[8]在填充区域为120×120像素时,其最大事情频次为62.751MHz),加快结果比力较着。

  像素引擎模块发生像素时钟输入信号CLK、行同步信号/Hsync、场同步信号/Vsync、数据使能信号/DE、扫描标的目的取舍信号DPSR和R、G、B数据节制信号,节制LCD屏显示全彩色图形或图像。

  帧存节制模块由交叉多路转换器Cross-MUX、读写节制器和地点产生器构成。体系上电复位时,起首将变迁屡次、数据量小的前景与变迁迟缓或稳定、数据量大的布景图形分隔存储于高速SRAM中,每3片SRAM构玉成彩色(R、G、B)图形帧存(如许的图形帧存共有3组)。此中,SRAM3为布景帧存,SRAM1和SRAM2为前景帧存。将前景帧存设想为双缓存轮番切换体例,当此中一组写入天生图形数据时,另一组则正被读出数据到图形合成模块,图形天生与显示并行进行。

  3 仿线是仿线(a)是图形分层双缓存瓜代切换、图形填充、图形合成和多通道DMA像素引擎的时序仿线(b)是尝试成果图。对800×600的屏,刷新率可达47.6Hz,即21ms/帧;对320×480的区域,填充一次约破费2.86ms。

  位置计数器按照行、各位置标记来确定滑动窗口(布局元素)在图形数据阵列中的位置。图形鸿沟按照位置计数器的值查表获得,鸿沟果断比力敏捷。

  图形合成模块支撑一层到四层的图形合成,通过设置符合的图形起头点和竣事点(包罗竖直和程度)来完成节制。公式(1)、(2)、(3)别离给出了其节制模子。式中,Plx为以后lx层像素的灰度值,介于0~255之间;x为层

  主飞翔显示仪PFD(Primary Flight Display)蕴含了至关主要的平安飞翔消息[1],它包罗被装置在与保守“T”型设置装备安排的模仿仪表及不异屏幕位置上的飞翔仪表。PFD凡是间接在飞翔员的正火线。跟着航空电子手艺的倏地成长,保守的CRT显示终端逐渐被光栅式图形显示器LCD所替换。然而,光栅式图形显示体系在显示图形前,必要大量的各类运算,如图形扫描变换、反走样、图形扭转及其他的特殊算法操作[2]。跟着显示分辩率的提高,要处置的像素也越来越多,而所答应的处置时间却受屏幕刷新率所制约。因而,如何及时天生并精确显示传神图形画面,是对嵌入式PFD设想者的一个极大的应战。而基于PC机的保守图形天生和图形显示体例,又过于庞大且具有平安隐患。鉴于这种环境,参考文献[3-5]尽管提出了一些处理方式,但现实结果并不是很较着。本文采用基于仪器总线和扩展总线的高速阵列信号处置板的设想模式,提出了一种基于硬件加快的PFD图形显示设想方式。该方式实现了图形分层双缓存瓜代切换、图形填充、和多通道DMA像素引擎,提高了PFD图形天生和显示的及时性和靠得住性。文中以Quartus Ⅱ5.0 和Modelsim_Altera 5.6e为开辟、仿真和分析的平台,在Altera公司的Cyclone Ⅱ系列

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