FPGA在图形综合显示系统中的应用研究

摘要

在机载综合显示系统中,由于飞行状态复杂,对飞行数据的处理和显示都提出了比较严格的时间要求:需要在显示器的一帧时间内完全计算数据并完成显示任务.因而在工程中,硬件设计的运算速度成为至关重要的因素之一.该研究论文在分析了国内外综合图形显示系统的发展情况后,提出了一种以FPGA+DSP进行高速图形运算以及显示的方法,并以这种思路为基础,介绍了一种图形综合显示系统的解决方案.主要深入研究了在综合图形显示系统中比较重要的显示帧存控制器的设计.在仔细介绍了显示控制器的工作原理的同时,结合FPGA器件特点,给出了具体的解决方案和设计细节.

目录

文摘

英文文摘

第一章关于图形综合显示系统

1-1 机载图形显示系统综述

1-2 国产机载综合显示系统研发现状

1-3 用DSP加FPGA开发国产机载综合显示系统的设计

1-4 现场可编程逻辑FPGA在本课题中的主要应用

1-5 论文主要研究内容

第二章FPGA在图形综合显示系统中的应用

2-1 使用FPGA制作帧存控制器，实现LCD的显示功能

2-1-1 显示器LCD的显示原理

2-1-2 由帧存控制器实现LCD的显示

2-1-3 由单片机验证帧存控制器的工作

2-2 利用FPGA制作图形处理协处理器

2-2-1 协处理器实现的功能

2-2-2 协处理器与DSP的接口设计

2-2-3 关于协处理器的动态可重构设计

第三章XILINX公司FPGA产品介绍以及开发软件介绍

3-1 可编程逻辑器件简介

3-2 使用FPGA产品开发的流程

3-3 FPGA芯片的程序导入过程

3-4 XILINX SpartanⅡ系列现场可编程逻辑器件FPGA介绍

3-5 XILINX VirtexⅡ系列现场可编程逻辑器件FPGA介绍

3-6 XILINX XC9500系列CPLD器件介绍

3-7 VHDL硬件描述语言简介

3-8 XILINX FPGA开发软件简介

第四章应用研究中的软硬件设计

4-1硬件设计过程

4-1-1 帧存控制器的总体设计

4-1-2 帧存控制器和LCD以及单片机的接口设计

4-1-3 帧存与FPGA的接口设计

4-1-4 芯片的程序导入电路设计

4-1-5 电源的设计

4-1-6 PCB板的设计

4-2软件设计过程

4-2-1 帧存控制器软件编写的模块划分

4-2-2 基于LCD显示特性的时钟发生器timing模块设计

4-2-3 用于控制RAM地址总线的数据多路选择模块设计

4-2-4 用于控制RAM数据总线的数据选择模块设计

4-2-5 时钟产生模块的设计

4-2-6 帧存RAM硬件擦除模块的设计

4-2-7 顶层模块的设计

4-2-8 VirtexⅡ图形协处理器并行配置的软件设计

第五章结论

攻读硕士学位期间已发表的学术论文

参考文献

致 谢