[發(fā)明專利]一種基于FPGA的矢量字符發(fā)生器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310615621.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-27
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN104299550A
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-01-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李潔;王靈剛;武靜;劉曉紅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所
• 主分類號(hào): G09G3/20
• 分類號(hào): G09G3/20
• 代理公司: 鄭州睿信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 41119
• 代理人: 胡泳棋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種基于FPGA的矢量字符發(fā)生器，屬于顯示設(shè)備中符號(hào)生成技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

平視顯示器把需要顯示的符號(hào)準(zhǔn)確地投射到駕駛員的正前方視場(chǎng)中，使各種信息與真實(shí)的外景信息疊加在一起，而這些顯示符號(hào)是由符號(hào)發(fā)生器生成的。符號(hào)發(fā)生器是整個(gè)字符輸出的源頭，它的性能決定了終端顯示效果。而矢量發(fā)生器核IP又是整個(gè)符號(hào)發(fā)生器的心臟，它的架構(gòu)和實(shí)現(xiàn)能力直接決定了整個(gè)符號(hào)發(fā)生器的性能。

目前的矢量發(fā)生器一種是采用直接式原理工作，一種是用分離電子元器件搭建的平臺(tái)工作，直接式矢量發(fā)生器適用于短筆劃（64像素的線段），書(shū)寫(xiě)一筆需要2的N次方個(gè)時(shí)鐘個(gè)數(shù)，當(dāng)書(shū)寫(xiě)脈沖個(gè)數(shù)小于8時(shí)，8個(gè)時(shí)鐘寫(xiě)完，當(dāng)大于8小于16時(shí)，需要16像素，間接式矢量發(fā)生器每個(gè)時(shí)鐘步進(jìn)1像素，有多少個(gè)時(shí)鐘就有多少個(gè)像素點(diǎn)，間接式比直接式書(shū)寫(xiě)相同的筆劃需要時(shí)間短，線段亮度均勻性更好，而基于間接式工作原理采用分離器件搭建的矢量字符發(fā)生器體積大、靈活度差。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種基于FPGA的矢量字符發(fā)生器，以提高筆劃式符號(hào)發(fā)生器的靈活性和通用性。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問(wèn)題而提供一種基于FPGA的矢量字符發(fā)生器，該矢量字符發(fā)生器邏輯架構(gòu)基于FPGA或者CPLD硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)，采用間接式工作原理，包括指令接收單元、指令譯碼單元、延時(shí)單元、偏轉(zhuǎn)信號(hào)生成單元和輝亮信號(hào)生成單元，指令接收單元用于接收筆劃矢量數(shù)據(jù)，指令接收單元的輸出端通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與延時(shí)單元、譯碼指令單元、偏轉(zhuǎn)信號(hào)生成單元和輝亮信號(hào)生成單元的輸入端相連，指令接收單元經(jīng)指令譯碼單元譯碼后通過(guò)控制線分別與延時(shí)單元、偏轉(zhuǎn)信號(hào)生成單元和輝亮信號(hào)生成單元相連，所述的指令譯碼單元用于將指令接收單元接收的筆劃矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行解析產(chǎn)生各指令執(zhí)行脈沖。

所述的矢量字符發(fā)生器還包括時(shí)序控制單元和HUD忙處理單元，HUD忙處理單元接收CRT顯示驅(qū)動(dòng)電路生成的HUD忙信號(hào)，HUD忙處理單元的輸出端與時(shí)序控制單元的輸入端相連，時(shí)序控制單元的輸出端與偏轉(zhuǎn)信號(hào)生成單元相連，用于為HUD忙處理單元和偏轉(zhuǎn)信號(hào)單元提供時(shí)序脈沖。

所述的偏轉(zhuǎn)信號(hào)生成單元包括長(zhǎng)邊計(jì)數(shù)模塊、二進(jìn)制系數(shù)乘法器和X、Y坐標(biāo)計(jì)數(shù)模塊，所述的長(zhǎng)邊計(jì)數(shù)模塊用于在矢量執(zhí)行脈沖有效期間將矢量的長(zhǎng)邊值預(yù)置到長(zhǎng)邊計(jì)數(shù)器，所述的二進(jìn)制系數(shù)乘法器用于將一筆矢量轉(zhuǎn)化成需要書(shū)寫(xiě)的脈沖個(gè)數(shù)，所述的X、Y坐標(biāo)計(jì)數(shù)模塊用于根據(jù)輸出矢量書(shū)寫(xiě)的當(dāng)前坐標(biāo)。

所述的輝亮信號(hào)生成單元用于輝亮信號(hào)的產(chǎn)生模塊和輝亮延時(shí)模塊，所述的輝亮延時(shí)模塊包括整體后移和后沿?cái)U(kuò)展兩部分，整體后移為將輝亮信號(hào)向后推移，后沿?cái)U(kuò)展為將輝亮信號(hào)的后沿向后推移，延長(zhǎng)輝亮信號(hào)有效電平的寬度。

所述的矢量字符發(fā)生器還包括與輝亮生成單元控制連接的窗口控制單元和閉塞區(qū)控制單元，所述的窗口控制單元窗口坐標(biāo)輸入和坐標(biāo)比較模塊，用于控制輝亮信號(hào)將窗口外的所有筆劃消隱，所述的閉塞區(qū)控制單元包括閉塞區(qū)坐標(biāo)輸入和坐標(biāo)比較模塊，用于控制輝亮信號(hào)將閉塞區(qū)內(nèi)的所有筆劃消隱。

本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明通過(guò)在FPGA或者CPLD上架構(gòu)矢量字符發(fā)生器，該矢量字符發(fā)生器基于間接式原理，采用模塊化的設(shè)計(jì)，包括指令接收單元、指令譯碼單元、延時(shí)單元、偏轉(zhuǎn)信號(hào)生成單元和輝亮信號(hào)生成單元，指令接收單元將接收到的筆劃矢量數(shù)據(jù)通過(guò)數(shù)據(jù)線分別與延時(shí)單元、譯碼指令單元、偏轉(zhuǎn)信號(hào)生成單元和輝亮信號(hào)生成單元的輸入端相連，同時(shí)將筆劃矢量數(shù)據(jù)經(jīng)指令譯碼單元譯碼后通過(guò)控制線分別與延時(shí)單元、偏轉(zhuǎn)信號(hào)生成單元和輝亮信號(hào)生成單元相連，以實(shí)現(xiàn)矢量字符的產(chǎn)生。本發(fā)明的矢量字符發(fā)生器具有較強(qiáng)的靈活度和擴(kuò)展性。

附圖說(shuō)明

圖1是基本筆劃矢量構(gòu)成結(jié)構(gòu)圖；

圖2是本發(fā)明基于FPGA的矢量發(fā)生器的架構(gòu)圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例中的FPGA的矢量發(fā)生器的架構(gòu)圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式作進(jìn)一步的說(shuō)明。

一個(gè)符號(hào)及完整的畫(huà)面均是由若干筆劃矢量構(gòu)成，矢量發(fā)生器就是產(chǎn)生這些筆劃矢量的單元。矢量發(fā)生器根據(jù)筆劃矢量指令，按一定的點(diǎn)時(shí)鐘連續(xù)輸出一個(gè)筆劃矢量的X、Y坐標(biāo)數(shù)據(jù)及亮暗信息。如圖1中矢量AB，其矢量指令表示為長(zhǎng)邊位移量和tgα，其中，在X和Y兩個(gè)方向上位移量較大者為長(zhǎng)邊，矢量與長(zhǎng)邊的夾角為α，α≤45°。