基于FPGA+DSP的飞机座舱综合图形显示技术研究

被引量 : 23次 | 上传用户:xiameng
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
驱动彩色液晶显示器的图形生成技术是航空电子技术的一项关键技术,其核心内容包括图形的高速实时生成和图形的反走样等。国外航空座舱电子综合图形显示技术已相当成熟,上世纪90年代已大量应用。我国在机载图形综合显示系统领域曾经比较落后,近10年来加快了研究步伐,目前已经取得了一定成果。国内产品已应用在某些型号的国产飞机上,但技术与国际先进水平比还有差距。本文针对飞机座舱综合图形显示系统基本画面及其组合画面的特点,对图形生成、硬件加速技术和反走样技术展开研究,主要包括以下几方面:根据图形显示画面的特点,提出了一套基于FPGA+DSP的飞机座舱综合图形显示系统实现方案:用FPGA作为主处理器,完成图形的生成;用DSP作为协处理器,完成少量参数计算;并使用双帧存保存待显示的图形。提出并开发了原理样机,该方案能实现高分辨率、大屏幕的显示,有效的提高了飞机座舱综合图形显示系统的性能,通过在DSP提供通用函数库,大大简化了软件的开发流程。结合座舱图形显示系统画面的绘制,在分析现有的直线生成算法的基础上,针对经典的Bresenham算法一次只能生成一个像素,效率较低的缺点,提出新的改进算法。该算法通过递推运算,每次可以生成一个像素行,提高了算法效率。在此基础上,借鉴双步直线算法的思想,进一步提出多像素行直线算法,一次可以生成两个像素行,进一步提高了效率。这些算法仍保持了Bresenham算法计算简单的特点,可以由FPGA实现,提高了直线生成速度。研究了直线、圆和字符的反走样算法。提出一种新的直线反走样算法,在保证反走样效果的基础上,简化计算,提高了算法的效率。针对飞机座舱图形显示中需要绘制三像素宽直线,把新的反走样算法应用到多像素宽的直线绘制,提出了多像素宽直线反走样绘制的方法。针对现有圆的反走样生成算法计算复杂,反走样效果一般的缺点,提出了一种基于中点画圆法的整数反走样算法,通过省略高次项来简化计算,并用简单的计算修正省略带来的误差以保证精度。为了简化计算,针对64级灰度的圆弧反走样,提出了相邻像素的灰度递推方法,利用整数移位、加法和比较来实现反走样。研究并设计了基于FPGA的字符的反走样方法。设计的几种反走样算法结构简单,反走样效果较好,由于避免了浮点和除法运算,便于FPGA实现。在基于FPGA+DSP的平台上,实现了水平状态指示仪画面的生成。DSP计算直线和字符旋转后的位置,FPGA根据这些位置来生成整个画面。系统通过对称性减少了DSP的计算量;通过并行运算提高了效率;通过重画旧画面提高了消隐速度。理论分析和实际调试都证明,该方案提高了画面的生成速度,并简化了帧存的总线设计。针对全姿态指示仪画面的特点,提出了一种基于FPGA+DSP的生成方法,该方法预测地平线各像素行的像素数量,使用水平线作为扫描线进行填充,并在填充的过程中适时的计算地平线上那些作为扫描线端点的像素和边界点的坐标,简化了填充前的初始化计算,减少了帧存访问量,提高了画面的生成速度。
其他文献
教师话语是课堂教学中最重要的一个组成部分,对其进行实证研究非常重要。本研究将对6位优秀初中英语教师课堂话语的互动特征进行全面系统的分析和统计。研究者选取了6位初中
随着我国城市化进程的加快,非农建设占用耕地逐年增多,失地农民的数量在不断扩大。由于我国的政策和体制不健全,失地农民往往处于城市的边缘,不能享受和城市市民一样的待遇,他们的
随着城市越江隧道工程的规划和建设,在市区各种不同类型的地面建筑物、地下构筑物、桩基、桥基及地下管线等错综复杂地密集分布的客观情况下,往往由于受既有建筑物、施工技术
将RFID用于医疗废物物流管理,可以彻底改变过去落后的靠手工登记的交接方式,避免交接过程产生二次污染,同时提高医疗废物在收集、运输、储存和处置环节中的信息化水平。具体
背景:心肌梗死(MI)严重威胁着人类的健康。近十余年,基质干细胞(MSCs)疗法为治疗MI带来了新的希望。MSCs可以起到改善病理性心室重塑,增强心脏功能,促进疾病恢复的治疗作用。
自动语种识别,作为智能语音处理的一个重要方向,是指利用计算机自动地识别一段语音所属语言种类的过程。随着全球化进程的加速,全球各个国家和地区人们之间的交往变得越来越
氟虫双酰胺属于昆虫鱼尼丁受体激活剂。其具有以往杀虫剂所没有的新颖结构和作用机理。氟虫双酰胺能使昆虫体内钙离子过度释放,从而导致昆虫死亡。因此,氟虫双酰胺对非靶标对
在我国,正式使用“志愿者”这一名称的时间并不长,但志愿者服务的思想与传统却由来己久。二十世纪九十年代初,伴随着我国建立社会主义市场经济体制的进程,志愿服务由青年率先
自密实混凝土从它被发明以来就一直受到世界各国的广泛关注,它被认为是世界混凝土未来发展的重要方向之一。从目前来看,现在大部分被应用的自密实混凝土基本上强度均较高,而世界
随着我国城市化进程的进一步加快,节能建筑的发展成为我国可持续发展战略的一个重要方向,室内温度控制系统作为建筑设施中一个非常重要的子系统受到了越来越多的重视,它在设