基于机载图形引擎的图形显示系统技术方案
【技术实现步骤摘要】
基于机载图形引擎的图形显示系统
本专利技术涉及图形生成系统领域，具体涉及一种基于机载图形引擎的图形显示系统。
技术介绍
在信息化社会高速发展的今天，机载座舱图形显示系统已经广泛运用于飞机座舱显示中，座舱显示器是飞行员与飞机系统、周围环境之间最重要的人机接口之一。采用大屏幕显示器替代目前使用的多个多功能显示器，能减少飞行员在信息管理和整合上花费的时间，并通过增加座舱仪表板上的有效显示面积可呈现更多的飞行信息，能有效增强飞行员对飞行中“态势”的了解。目前的机载显示系统主要采用基于DSP+FPGA或基于ARM的硬件架构。在基于DSP+FPGA技术方案中，DSP作为整个系统的核心负责实现图形的生成和处理，FPGA作为图形协处理器实现图形的加速处理；基于ARM技术方案中，ARM负责实现图形的生成和处理。这两种方案的缺点在于图形生成和处理的速度慢，无法满足大屏幕、高分辨率的机载显示要求，也限制的多功能综合显示的性能。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题，是提供一种图形显示系统，可以实现图形画面的高速生成、图形真实感处理、模板裁剪、视频混合等，满足机载多功能、大屏幕、高分辨率综...
【技术保护点】
一种基于机载图形引擎的图形显示系统，其特征在于，包括：图形引擎：包括接口模块、图形生成器、系统控制器、帧存控制器和视频控制器，接口模块负责与上位机通信并接收其下达的图形指令，图形生成器负责生成图形画面，系统控制器协调整个图形引擎的工作流程，帧存控制器负责将图形生成器所生成的图形存储到帧存储器模块中，视频控制器用于控制将外部输入的视频存储帧存储器模块中以及图形显示系统的视频处理和输出；帧存储器模块负责缓存图形引擎生成的图形画面以及外部的输入视频，帧存储器模块分别与图形生成器中的帧存控制器和视频控制器通信；配置模块负责图形引擎的上电功能配置；字库模块用于存储多种显示字模；视频选...
【技术特征摘要】
1.一种基于机载图形引擎的图形显示系统，其特征在于，包括：图形引擎：包括接口模块、图形生成器、系统控制器、帧存控制器和视频控制器，接口模块负责与上位机通信并接收其下达的图形指令，图形生成器负责生成图形画面，系统控制器协调整个图形引擎的工作流程，帧存控制器负责将图形生成器所生成的图形存储到帧存储器模块中，视频控制器用于控制将外部输入的视频存储帧存储器模块中以及图形显示系统的视频处理和输出；图形引擎为单片FPGA器件构建的SOC图形引擎；帧存储器模块负责缓存图形引擎生成的图形画面以及外部的输入视频，帧存储器模块分别与图形生成器中的帧存控制器和视频控制器通信；配置模块负责图形引擎的上电功能配置；字库模块用于存储多种显示字模；视频选通/转换模块负责输入视频信道的选通和输入/输出视频信号的转换；视频选通/转换模块与视频控制器通信；总线接口模块中采用双口RAM作为指令数据流的缓存，双口RAM划分为两个缓存区，即A区和B区，两个缓存区以周期交替轮换的工作方式接收和输出数据：在某个周期中，A区缓存上位机传输的一帧图形画面的所有图形指令，此时B区在图形引擎的控制下向其输出前一帧图形画面的指令数据；在下一个周期中，A区和B区的工作状态互换，即B区缓存上位机传输的图形指令，而A区向图形引擎输出图形指令。2.根据权利要求1所述的基于机载图形引擎的图形显示系统，其特征在于：在双口RAM中设置一个专用自检存储区，图形引擎定期对图形显示系统中的各部件进行在线自检，并将各部件是否出现故障的信息保存到双口RAM中的专用自检存储区，上位机定期读取自检存储区中的数据以便在线了解图形显示系统各部件的工作状态。3.根据权利要求2所述的基于机载图形引擎的图形显示系统，其特征在于：自检方法是由图形引擎周期性的向图形显示系统各部件发出自检信号，采集相应部件输出的应答信息，若图形引擎采集到的应答信息正确，则判定该部件工作正常，若采集到的应答信息不正确或未采集到应答信息，则判定该部件有故障。4.根据权利要求1所述的基于机载图形引擎的图形显示系统，其特征在于：所述图形引擎的图形生成器采用管线化方法进行工作，生成图形上各点的坐标并进行光栅化处理，在图形生成器中构建各种图形的IP核库；在图形绘制光栅化阶段，图形生成器从图元起点开始逐点计算该图元在屏幕上坐标值，以坐标值的整数部分作为该点在栅格点位置，取图元RGB值作为该栅格点的颜色，根据坐标的小数部分，计算出栅格点...
【专利技术属性】
技术研发人员：李开宇，王文栋，王栋，刘文波，郑凯文，徐贵力，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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