CN103021373B - 一种基于fpag的图形生成器及其工作方法 - Google Patents
一种基于fpag的图形生成器及其工作方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN103021373B CN103021373B CN201210458416.9A CN201210458416A CN103021373B CN 103021373 B CN103021373 B CN 103021373B CN 201210458416 A CN201210458416 A CN 201210458416A CN 103021373 B CN103021373 B CN 103021373B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- chip
- fpag
- flash
- graphic generator
- fpga
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Landscapes
- Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
Abstract
本发明涉及一种基于FPGA（Field－Programmable Gate Array现场可编程门阵列）的图形生成器及其工作方法，包括1块FPGA芯片，外部存储SRAM，FLASH存储器和外发送芯片，其中，所述FPGA芯片分别控制连接所述8个外部存储SRAM，2块FLASH存储器和外发送芯片，用于控制和进行数据处理；所述FLASH存储器为2块，为图库FLASH和指令FLASH芯片，分别用于存储指令和图库；所述外部存储SRAM为多个，用于图形加速显示操作；所述外发送芯片用于把FPAG 输出的数据进行格式转换。
Description
技术领域
本发明涉及图形生成技术领域，更具体地说，是涉及到一种基于FPGA（ Field－Programmable Gate Array 现场可编程门阵列）的图形生成器及其工作方法。
背景技术
在机载电子综合显示系统中，向飞行员传递的飞机参数越来越依赖于图形显示,因为图形显示能提供给飞行员综合信息，有利于飞行员迅速定性掌握事态全貌，尤其对战斗机飞行员来说有特殊的重要意义。而作为图形显示核心的图形生成器的好坏，则直接关系到图形显示系统的性能。
现有的图形产生方法中，主要有两种形式：一种图形产生方法是用纯硬件产生，字符图形都用直线线段拟合产生，其优点是作图速度快，但字符图形不光滑，且无亮度补偿，所以整个画面显得非常粗糙。另一种是用专用图形处理器或计算机产生图形，优点是图形显示美观，以用软件补偿消除毛刺，但作图速度慢，实时性差。因此，需要一种高效的图形产生方法，既要做到图形显示清晰美观稳定又要实时性强、无延时、无跳变。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于FPAG的图形生成器及其工作方法，既可以做到图形显示清晰美观稳定又可以实时性强、无延时、无跳变。
通过一片FPGA，在外部大容量FLASH存储器，和多个快速存储器的协助下，利用内部硬件逻辑编程和内部软核处理器软件编程，自产生图形，并可接受外部控制信号，更改图形显示内容和方式如翻转，滚动等；显示内容可以通过一定信号转换，经LVDS或DVI或VGA输入到外部液晶屏或普通显示器装置；通过增加外部存储器容量数量可以支持更高显示分辨率，通过外部下载端口可以更新图库FLASH芯片中内容及指令FLASH中内容，从而可以灵活更新显示显示画面内容和显示方式。
具体技术方案如下：
一种基于FPAG的图形生成器，包括1块FPGA芯片，外部存储SRAM，FLASH存储器和外发送芯片，其中，所述FPGA芯片分别控制连接所述8个外部存储SRAM，2块FLASH存储器和外发送芯片，用于控制和进行数据处理；所述FLASH存储器为2块，为图库FLASH和指令FLASH芯片，分别用于存储指令和图库；所述外部存储SRAM为多个，用于图形加速显示操作；所述外发送芯片用于把FPAG 输出的数据进行格式转换。
进一步地，所述FPGA芯片具有内部硬件逻辑编程和内部软核处理器软件编程，用于自产生图形，和/或，接受外部控制信号，更改图形显示内容和方式。
进一步地，所述FPGA芯片包括图库调用及指令调用模块，Microblaze软核处理器，底层逻辑处理模块，图形加速模块和信号格式转换模块。
进一步地，所述外发送芯片为多个外部接口芯片，所述外部存储SRAM为8个或更多，以支持更高显示分辨率。
进一步地，所述外发送芯片将转换后的数据可用于在外部显示媒介液晶显示屏或普通显示器上显示。
进一步地，所述外发送芯片包括LVDS 接口和/或标准VGA/DVI接口，其用于将显示内容通过信号转换，输入到外部液晶屏或普通显示器装置上。
进一步地，FPGA芯片还包括外部下载端口，其用于连接外部设备，更新图库FLASH芯片中内容及指令FLASH中内容。
进一步地，所述FPGA芯片采用Xilinx公司Spartant3 系列芯片。
进一步地，FPGA芯片还包括外部数据输入接口。
上述基于FPAG的图形生成器的工作方法，采用如下步骤：
（1）图形生成器上电；
（2）FPGA内部的Microblaze软核处理器把外部指令FLASH中的指令数据，导入到FPGA内部RAM中；
（3）指令开始运行；
（4）根据外部输入的控制信号或FPGA内部设定好的的控制信号，调用外部图库FLASH的中的内容，交与底层逻辑处理模块处理；
（5）底层逻辑处理模块接收到Microblaze软核处理器送来的图片数据后，在外部8片SRAM的配合下，对数据循环乒乓操作，进行图形加速操作，并生成相应的时序信号；
（6）经过加速的图片数据在生成的时序配合下，经过一定的数据信号格式的转换，通过外部LVDS接口芯片发送给液晶显示屏，或者通过VGA接口芯片或者DVI芯片发送给外部普通显示器。
与目前现有技术相比，本发明在传统的图形生成方法中，要么生成图速度快，但字符图形不光滑，且无亮度补偿，整个画面粗糙显示质量差；要么图形显示美观，但作图速度慢，实时性差。本发明利用FPGA芯片和外部存储器搭建硬件平台，通过FPGA内部软硬件编程，既满足了显示质量有又满足了实时性，而且通过信号转换可支持多种外部视频接口，具有一定的通用性，在机载显示，汽车电子仪表显示等领域都有广泛用途。
附图说明
图1为本发明的组成示意图
具体实施方式
下面根据附图对本发明进行详细描述，其为本发明多种实施方式中的一种优选实施例。
如图1所示，本发明有一片FPGA芯片，8个外部存储器SRAM ，2块FLASH存储器，外发送芯片等4部分组成。
两片FLASH 用分别存储指令和图库，8片外部存储器用于图形加速显示操作，FPGA 作为控制和数据处理的核心，发送芯片用于把FPAG输出的数据，进行格式转换方便，在外部显示媒介液晶显示屏或普通显示器上显示。
整个工作流程如下，上电初始，FPGA内部的Microblaze软核处理器把外部指令FLASH中的指令数据，导入到FPGA内部RAM中，指令开始运行，同时，根据外部输入的控制信号或FPGA内部设定好的的控制信号，调用外部图库FLASH的中的内容，交与底层逻辑处理模块处理，底层逻辑处理模块接收到Microblaze软核处理器送来的图片数据后，在外部8片SRAM的配合下，对数据循环乒乓操作，进行图形加速操作，并生成相应的时序信号；经过加速的图片数据在生成的时序配合下，经过一定的数据信号格式的转换，可通过外部LVDS接口芯片发送给液晶显示屏，或者通过VGA接口芯片或者DVI芯片发送给外部普通显示器。
通过增加外部存储器容量数量可以支持更高显示分辨率。
通过外部下载端口可以更新图库FLASH芯片中内容及指令FLASH中内容，从而可以灵活更新显示显示画面内容和显示方式。
本发明的基于FPAG的图形生成器, 可方便、灵活高效的产生各种图案，并可经外部LVDS 接口或标准VGA/DVI接口输出内容到外部液晶显示屏或显示器上，这对机载电子显示，汽车电子仪表显示等领域都有重要的意义。同时，其成本低，实现简单具有广阔的市场应用前景。
上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种改进，或未经改进直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于FPAG的图形生成器的工作方法，该基于FPAG的图形生成器包括1块FPGA芯片，外部存储SRAM，FLASH存储器和外发送芯片，其中，所述FPGA芯片分别控制连接8个外部存储SRAM，2块FLASH存储器和外发送芯片，用于控制和进行数据处理；所述FLASH存储器为2块，为图库FLASH和指令FLASH芯片，分别用于存储指令和图库；所述外部存储SRAM为多个，用于图形加速显示操作；所述外发送芯片用于把FPAG输出的数据进行格式转换；其特征在于，
采用如下步骤：
(1)图形生成器上电；
(2)FPGA内部的Microblaze软核处理器把外部指令FLASH中的指令数据，导入到FPGA内部RAM中；
(3)指令开始运行；
(4)根据外部输入的控制信号或FPGA内部设定好的的控制信号，调用外部图库FLASH的中的内容，交与底层逻辑处理模块处理；
(5)底层逻辑处理模块接收到Microblaze软核处理器送来的图片数据后，在外部8片SRAM的配合下，对数据循环乒乓操作，进行图形加速操作，并生成相应的时序信号；
(6)经过加速的图片数据在生成的时序配合下，经过一定的数据信号格式的转换，通过外部LVDS接口芯片发送给液晶显示屏，或者通过VGA接口芯片或者DVI芯片发送给外部普通显示器。
2.如权利要求1所述的基于FPAG的图形生成器的工作方法，其特征在于，所述FPGA芯片具有内部硬件逻辑编程和内部软核处理器软件编程，用于自产生图形，和/或，接受外部控制信号，更改图形显示内容和方式。
3.如权利要求1或2所述的基于FPAG的图形生成器的工作方法，其特征在于，所述FPGA芯片包括图库调用及指令调用模块，Microblaze软核处理器，底层逻辑处理模块，图形加速模块和信号格式转换模块。
4.如权利要求1或2所述的基于FPAG的图形生成器的工作方法，其特征在于，所述外发送芯片为多个外部接口芯片，所述外部存储SRAM为8个或更多，以支持更高显示分辨率。
5.如权利要求1或2所述的基于FPAG的图形生成器的工作方法，其特征在于，所述外发送芯片将转换后的数据可用于在外部显示媒介液晶显示屏或普通显示器上显示。
6.如权利要求5所述的基于FPAG的图形生成器的工作方法，其特征在于，所述外发送芯片包括LVDS接口和/或标准VGA/DVI接口，其用于将显示内容通过信号转换，输入到外部液晶屏或普通显示器装置上。
7.如权利要求6所述的基于FPAG的图形生成器的工作方法，其特征在于，FPGA芯片还包括外部下载端口，其用于连接外部设备，更新图库FLASH芯片中内容及指令FLASH中内容。
8.如权利要求7所述的基于FPAG的图形生成器的工作方法，其特征在于，所述FPGA芯片采用Xilinx公司Spartant3系列芯片。
9.如权利要求8所述的基于FPAG的图形生成器的工作方法，其特征在于，FPGA芯片还包括外部数据输入接口。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210458416.9A CN103021373B (zh) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | 一种基于fpag的图形生成器及其工作方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201210458416.9A CN103021373B (zh) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | 一种基于fpag的图形生成器及其工作方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN103021373A CN103021373A (zh) | 2013-04-03 |
| CN103021373B true CN103021373B (zh) | 2015-01-28 |
Family
ID=47969909
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201210458416.9A Active CN103021373B (zh) | 2012-11-15 | 2012-11-15 | 一种基于fpag的图形生成器及其工作方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN103021373B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108280799A (zh) * | 2017-01-06 | 2018-07-13 | 中航华东光电（上海）有限公司 | 一种基于fpga的图形生成器及图形生成方法 |
| CN111221464B (zh) * | 2019-12-24 | 2023-05-02 | 太原航空仪表有限公司 | 一种航空仪表图形处理模块及方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7822958B1 (en) * | 2006-03-10 | 2010-10-26 | Altera Corporation | Booting mechanism for FPGA-based embedded system |
| KR101279892B1 (ko) * | 2008-06-10 | 2013-06-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정표시모듈의 검사 장치 |
| CN201576432U (zh) * | 2009-12-03 | 2010-09-08 | 康佳集团股份有限公司 | 一种多媒体显示控制装置 |
| CN102158679B (zh) * | 2011-04-08 | 2013-01-09 | 北京理工大学 | 通用数字图像处理系统 |
| CN102194207A (zh) * | 2011-05-24 | 2011-09-21 | 哈尔滨工程大学 | 嵌入式高分辨率全景图像处理系统 |
-
2012
- 2012-11-15 CN CN201210458416.9A patent/CN103021373B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN103021373A (zh) | 2013-04-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2016188344A1 (zh) | 一种基于软处理器的图像信号源及其处理图像信号的方法 | |
| CN102074205B (zh) | Lcd控制器的控制方法 | |
| CN102997912A (zh) | 机载三维数字地图导航智能显示器 | |
| CN102521178A (zh) | 高可靠性嵌入式人机界面及其实现方法 | |
| CN103021373B (zh) | 一种基于fpag的图形生成器及其工作方法 | |
| CN201583942U (zh) | 一种通过usb在线烧录edid的装置 | |
| CN201927324U (zh) | 基于spi串行或并行接口的彩色液晶屏显示控制装置 | |
| CN103886845A (zh) | 一种通过缓存管理实现对单色液晶显示屏操作的方法 | |
| CN104503739A (zh) | 一种机载显示器图形生成装置及其生成方法 | |
| CN103606357A (zh) | 液晶电视背光时序控制方法及系统 | |
| CN201522841U (zh) | Lcd控制器 | |
| CN203839036U (zh) | 一种无线智能展厅的控制电路 | |
| CN202838922U (zh) | 一种基于fpga的平板显示驱动装置 | |
| CN204180214U (zh) | 一种嵌入式终端多媒体播放机 | |
| CN102184712B (zh) | 一种矩阵背光演示方法、装置及显示设备 | |
| CN103744632A (zh) | 一种基于NiosⅡ的低成本机载显示器图形生成装置及其方法 | |
| CN100423081C (zh) | 硬件加速显示水平线段的装置及其方法 | |
| CN201612630U (zh) | 一种b超数字扫描控制装置 | |
| CN202721742U (zh) | 高清混合矩阵无缝切换dvi数字接口系统 | |
| CN201838297U (zh) | 基于cpld的8位色液晶屏显示控制驱动板 | |
| CN201956048U (zh) | 多功能tft液晶屏显示控制装置 | |
| CN203192369U (zh) | Led显示屏控制系统 | |
| CN104571984B (zh) | 带微处理器mcu可扩展的fpga显示系统、方法及电子设备 | |
| CN102708832B (zh) | 一种液晶图形显示控制器及实现方法 | |
| CN218240952U (zh) | 一种基于arm的低功耗航空国产图形处理系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant |