矢量光栅变换的研究与硬件实现

摘要

本文主要讨论了矢量光栅变换技术硬件化过程中的一些问题，包括二次曲线生成算法和多边形生成及填充算法的硬件实现。首先讨论了现有的基本图形生成算法，包括圆形、椭圆的生成算法和梯形填充算法，同时介绍了加速算法的研究现状，接着具体讨论了这些图形的硬件化过程。给出了各算法的状态机流程图，到状态转换图，再到状态机图。VHDL程序接口的定义和实现框架，并且从理论角度给出了二次曲线加速算法的证明；在以上基础上介绍了高级语言到硬件描述语言的映射，提出了算法到状态机流程图抽象的规律；还对VRC芯片与主机的输入输出接口进行了研究；最后采用EDA工具对所有VHDL程序进行仿真、综合。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1矢量光栅变换的研究背景

1.2论文研究的目的和意义

1.3论文的主要工作

第二章二次曲线光栅化算法研究及硬件实现

2.1二次曲线生成算法

2.1.1圆的生成算法

2.1.2椭圆的生成算法

2.1.3二次曲线加速算法的分析

2.2椭圆光栅化的改进算法

2.2.1算法介绍

2.2.2椭圆的光栅化算法的硬件实现

2.2.3椭圆弧线宽的处理

2.3小结

第三章多边形光栅化算法研究及硬件实现

3.1多边形的定义

3.2多边形填充算法分类

3.3网格法填充多边形

3.4梯形剖分多边形

3.4.1梯形剖分算法的基本思想

3.4.2梯形光栅化算法的硬件实现

3.5小结

第四章高级语言向硬件描述语言的映射

4.1数字系统设计方法

4.2硬件描述语言简介

4.3数字系统的算法状态机描述

4.3.1状态机分类及其特点

4.3.2算法状态机流程图的符号及其描述方法

4.3.3算法流程图至状态转换图的变换方法

4.3.4状态转换图至算法状态机图的变换方法

4.3.5 C语言流程图至算法状态机图的变换

4.4小结

第五章系统输入输出接口设计

5.1输入输出接口单元介绍

5.2具体设计

5.3接口的仿真结果

5.4小结

第六章矢量光栅化硬件系统设计

6.1 EDA软件工具的选择

6.2基于EDA工具的FPGA设计

6.2.1设计过程

6.2.2系统仿真

6.3与相关系统互连的方案

6.4小结

附录

结束语

致谢

参考文献

在读期间研究成果