CN102509315B

CN102509315B - 笔划式符号发生器及其书写方法

Info

Publication number: CN102509315B
Application number: CN201110285956.7A
Authority: CN
Inventors: 李洁; 王灵刚
Original assignee: Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Current assignee: Luoyang Institute of Electro Optical Equipment AVIC
Priority date: 2011-09-23
Filing date: 2011-09-23
Publication date: 2014-04-30
Anticipated expiration: 2031-09-23
Also published as: CN102509315A

Abstract

本发明涉及笔划式符号发生器及其书写方法，笔划式符号发生器包括DSP和矢量发生器，DSP包括核处理器和IO处理器，分别用于数据处理和矢量指令组的管理；矢量发生器包括指令申请模块、缓存模块和笔划生成逻辑模块，其中指令申请模块和缓存模块构成矢量指令管理单元，该矢量指令管理单元用于申请、接收、缓存矢量指令；本发明采用带核处理器和IO处理器的DSP作为主处理器，将数据处理和符号书写管理并行，提高了符号发生器的数据处理能力，并使矢量发生器可以全周期进行书写；利用DSP的握手DMA通道，矢量发生器由从处理器被动接收矢量指令改为主动申请矢量指令，使笔划之间书写连续，提高了符号发生器的平均书写速度和书写均匀性。

Description

笔划式符号发生器及其书写方法

技术领域

本发明涉及笔划式符号发生器及其书写方法，属于显示设备中的符号生成技术领域。

背景技术

平视显示器或头盔显示器把需要显示的符号准确地投射到驾驶员的正前方视场中，使各种信息与真实的外景信息叠加在一起，而这些显示符号是由符号发生器生成的。

一般符号发生器架构如图1所示，主要由处理器和矢量发生器组成，矢量发生器生成组成符号的各笔划，并按一定点时钟输出笔划上各点的坐标及亮暗信息。其工作过程如下：处理器为各型CPU（如Intel80186、I960等），CPU处理显示参数，形成一幅显示画面的矢量指令组，CPU输出一条指令，矢量发生器执行一条指令。CPU的处理方式有两种。一种是CPU边处理边向矢量发生器输出矢量指令，矢量发生器接收指令，并译码、执行。其弊端是矢量发生器的书写与CPU处理、输出矢量指令时间不同步，矢量发生器书写笔划间有停顿，造成书写时间的浪费，降低平均书写速度，并容易使符号笔划不均匀。第二种方式是CPU处理完一幅完整画面的矢量指令后再向矢量发生器输出，其弊端是CPU处理期间矢量发生器不能书写，对一些较复杂的画面不能在一个周期内书写完成，造成显示画面闪烁。

发明内容

本发明的目的是提供一种笔划式符号发生器及其书写方法，以提高笔划式符号发生器的平均书写速度和书写均匀性。

为实现上述目的，本发明的笔划式符号发生器书写方法将带核处理器和IO处理器的DSP作为符号发生器的主处理器，核处理器处理数据和IO处理器管理符号书写可同时进行。

进一步的，所述核处理器处理数据和IO处理器管理符号书写同时进行是指，核处理器周期性地处理显示参数，形成一幅完整显示画面的矢量指令组，将该指令组存入DSP内部缓存，指令组由IO处理器管理，核处理器随即处理下一周期的参数，同时，IO处理器管理符号书写。

进一步的，所述IO处理器管理符号书写是指，经核处理器处理后的指令组由IO处理器管理后，IO处理器启动握手DMA，等待请求DMA请求信号，并向矢量发生器发出书写启动标志；矢量发生器中的矢量指令管理单元收到书写启动标志后，发出第一个指令接收DMA请求，IO处理器再将DSP内部缓存中的第一条矢量指令通过数据总线发出，矢量发生器执行相应的矢量指令。

进一步的，所述矢量发生器执行相应的矢量指令是指，矢量发生器中的矢量指令管理单元将接收到的矢量指令存入第一级缓存，延时后存入第二级缓存，矢量发生器开始进行指令译码并执行。

进一步的，所述矢量发生器进行指令译码的同时，矢量指令管理单元发出下一个指令接收DMA请求，并将新指令存入第一级缓存；当前矢量指令执行结束时，将第一级缓存中的指令打入第二级缓存，开始新的译码和执行，并再发出指令接收DMA请求；矢量发生器周而复始地申请、接收、译码、执行，当执行画面结束指令时，不再发出指令接收请求信号，一幅完整的画面书写完成。

本发明的笔划式符号发生器包括：

DSP，包括核处理器和IO处理器，分别用于数据处理和矢量指令组的管理；

矢量发生器，包括指令申请模块、缓存模块和笔划生成逻辑模块，其中指令申请模块和缓存模块构成矢量指令管理单元，该矢量指令管理单元用于申请、接收、缓存矢量指令；矢量指令管理单元与笔划生成逻辑模块通讯连接；

所述DSP和矢量发生器的数据、地址、控制端口分别通过总线连接。

进一步的，所述DSP为ADSP21160型号的芯片。

进一步的，所述矢量发生器是用FPGA或CPLD。

进一步的，所述缓存模块为两级缓存。

本发明的笔划式符号发生器及其书写方法，采用带核处理器和IO处理器的DSP作为主处理器，可将数据处理和符号书写管理并行，提高了符号发生器的数据处理能力，并使矢量发生器可以全周期进行书写；利用DSP的握手DMA通道，矢量发生器由从处理器被动接收矢量指令改为主动申请矢量指令，使笔划之间书写连续，没有停顿，从而提高符号发生器的平均书写速度和书写均匀性。

附图说明

图1是现有符号发生器架构图；

图2是本发明符号发生器实施例的工作原理图；

图3是矢量指令管理单元的两级缓存示意图；

图4是矢量指令管理单元工作时序图。

具体实施方式

一、笔划式符号发生器

如图2所示，笔划式符号发生器包括DSP1和矢量发生器7，DSP1和矢量发生器7的数据、地址、控制端口分别通过数据总线、地址总线、控制总线连接，且DSP与指令申请模块的相应端口分别通讯连接，DSP 1为符号发生器的主处理器，该主处理器包括核处理器和IO处理器，核处理器周期性地处理显示参数即进行数据处理，IO处理器主要用于矢量指令组的管理；矢量发生器包括指令申请模块4、缓存模块和笔划生成逻辑模块5，其中申请模块4、缓存模块构成矢量指令管理单元6，该矢量指令管理单元6用于申请、接收、缓存矢量指令。该实施例中DSP为ADSP21160型号的芯片，矢量发生器可以用FPGA或CPLD来实现。如图3所示，缓存模块是由第一级缓存2和第二级缓存3组成为两级缓存。

二、笔划式符号发生器书写方法

笔划式符号发生器书写方法的时序图见图4，本实施例以一种所述的笔划式符号发生器为基础进行实施，具体步骤如下：

（1）使用带核处理器和IO处理器的DSP作为符号发生器的主处理器。核处理器周期性地处理显示参数，形成一幅完整显示画面的矢量指令组，放入DSP内部缓存，其中DSP内设2个缓存，交由IO处理器管理，核处理器随即可处理下一周期的参数，矢量指令组放入另一个缓存；IO处理器接收到管理矢量指令组后就启动握手DMA，等待DMA请求信号，并向矢量发生器发出书写启动标志SFLAG0 403，其中SFLAG0置“1”。DSP与矢量指令管理单元接口如图2所示。

（2）矢量发生器在DSP的SFLAG0 403置“1”后，开始一个显示周期的工作，直到一幅画面书写完毕。SFLAG0 403置“1”，矢量指令管理单元向DSP发出第一个DMA请求信号，DSP随即向矢量发生器输出矢量指令。

图4中SCLKOUT 401是DSP输出的40MHz外部时钟，也是本单元的工作时钟，SRESETI 402是符号发生器的全局复位信号。dmaq1 404、dmaq2 405、dmar_1 406为定义的中间信号（signal），SFLAG0 403置“1”后，dmaq1 404和dmaq2 405分别由SFLAG0 403延时一个和三个时钟得到，dmar_1 406由dmaq1 404和dmaq2 405异或得到，作为第一个DMA请求信号。DMA请求信号sdmar1 407由dmar_1 406与译码脉冲wrdecode 417（wrdecode 417由矢量发生器对矢量指令译码得到）合成得到，即sdmar1 407的第一个脉冲为dmar_1 406，后续脉冲由wrdecode 417展宽得到，以便DSP能及时送出下一条指令。

（3）DSP收到DMA请求信号后，向矢量发生器发出第一条指令。Wrvector 408是第一级缓存打入信号，由DSP写信号合成矢量发生器地址产生。Wrvector 408的上升沿将指令打入第一级缓存，得到vectororder1。Beginflag 409是一个标志，低电平时，第二级缓存打入脉冲wrvector_2 413由wrvector 408延时两个时钟得到（即wrvector2 411）；高电平时，wrvector_2 413在上一条指令执行结束时产生。即只有第一个wrvector_2 413由wrvector 408延时得到，后续的wrvector_2 413均在上一条指令执行结束时产生，wrvector_2 413的上升沿将vectororder1打入第二级缓存，得到vectororder2。这样在一条指令执行结束时，将第一级缓存中的指令打入第二级缓存，随即进行译码，并送出DMA请求信号 407。当执行画面结束指令0x0时，不再产生wrvector_2 413。

（4）矢量发生器对vectororder2进行指令译码并执行，直至碰上画面结束指令0x0，结束一个显示周期，等待下一周期的书写。

笔划式符号发生器书写方法可使符号发生器的数据处理和符号书写管理并行，提高了符号发生器的数据处理能力，并使矢量发生器可以全周期进行书写；矢量发生器由从处理器被动接收矢量指令改为主动申请矢量指令，使笔划之间书写连续，没有停顿，从而提高符号发生器的平均书写速度和书写均匀性。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限定本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解；依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims

1.一种笔划式符号发生器书写方法，其特征在于，将带核处理器和IO处理器的DSP作为符号发生器的主处理器，核处理器处理数据和IO处理器管理符号书写同时进行，具体过程如下：核处理器周期性地处理显示参数，将形成的矢量指令组存入DSP内部缓存后，随即处理下一周期的参数，同时，IO处理器管理符号书写：IO处理器启动握手DMA，并向矢量发生器发出书写启动标志；矢量发生器中的矢量指令管理单元收到书写启动标志后，发出第一个指令接收DMA请求，IO处理器再将DSP内部缓存中的第一条矢量指令发出，矢量指令管理单元将接收到的矢量指令存入第一级缓存，延时后存入第二级缓存，矢量发生器开始进行指令译码并执行。

2.根据权利要求1所述的笔划式符号发生器书写方法，其特征在于：矢量发生器进行指令译码的同时，矢量指令管理单元发出下一个指令接收DMA请求，并将新指令存入第一级缓存；当前矢量指令执行结束时，将第一级缓存中的指令打入第二级缓存，开始新的译码和执行，并再发出指令接收DMA请求；矢量发生器周而复始地申请、接收、译码、执行，当执行画面结束指令时，不再发出指令接收请求信号，一幅完整的画面书写完成。

3.一种实施权利要求1所述笔划式符号发生器书写方法的笔划式符号发生器，其特征在于，该发生器包括：

DSP，包括核处理器和IO处理器，用于核处理器处理数据和IO处理器管理符号书写同时进行；

4.根据权利要求3所述的笔划式符号发生器，其特征在于：所述DSP为ADSP21160型号的芯片。

5.根据权利要求3所述的笔划式符号发生器，其特征在于：所述矢量发生器是用FPGA或CPLD。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的笔划式符号发生器，其特征在于：所述缓存模块为两级缓存。