基于机载图形引擎的图形显示系统

摘要

本发明公开了一种基于机载图形引擎的图形显示系统，包括总线接口、图形引擎、帧存储器、电源模块、配置模块、字库、视频选通/转换模块。本发明是一种具体的机载图形引擎设计方法和图形显示系统架构，图形引擎整个图形系统的核心，负责与上位机的总线通信、图形画面的高速生成、视频画面的缓存以及视频的输入/输出控制等，本发明中的图形显示系统不仅能够实现大屏幕、高分辨率的机载图形画面的实时显示，而且能够实现机载图形画面与外部输入的视频画面的混合显示。本发明与现有技术相比，其具有图形生成和处理速度高、显示分辨率高、功能综合度高、系统集成度高、体积小、功耗低等特点。

主权项

一种基于机载图形引擎的图形显示系统，其特征在于，包括：图形引擎：包括接口模块、图形生成器、系统控制器、帧存控制器和视频控制器，接口模块负责与上位机通信并接收其下达的图形指令，图形生成器负责生成图形画面，系统控制器协调整个图形引擎的工作流程，帧存控制器负责将图形生成器所生成的图形存储到帧存储器模块中，视频控制器用于控制将外部输入的视频存储帧存储器模块中以及图形显示系统的视频处理和输出；图形引擎为单片FPGA器件构建的SOC图形引擎；帧存储器模块负责缓存图形引擎生成的图形画面以及外部的输入视频，帧存储器模块分别与图形生成器中的帧存控制器和视频控制器通信；配置模块负责图形引擎的上电功能配置；字库模块用于存储多种显示字模；视频选通/转换模块负责输入视频信道的选通和输入/输出视频信号的转换；视频选通/转换模块与视频控制器通信；总线接口模块中采用双口RAM作为指令数据流的缓存，双口RAM划分为两个缓存区，即A区和B区，两个缓存区以周期交替轮换的工作方式接收和输出数据：在某个周期中，A区缓存上位机传输的一帧图形画面的所有图形指令，此时B区在图形引擎的控制下向其输出前一帧图形画面的指令数据；在下一个周期中，A区和B区的工作状态互换，即B区缓存上位机传输的图形指令，而A区向图形引擎输出图形指令。