[发明专利]一种基于FPGA的图形显示卡

摘要

本发明公开一种基于FPGA的图形显示卡，用于军用机载座舱显示系统中，其特征在于，包括：FPGA芯片、分别与FPGA芯片连接的第一帧存、第二帧存、第三帧存、第四帧存、字符存储器；所述FPGA芯片包括：中断检测模块、图像生成模块、时钟管理模块以及显示控制模块。采用本发明的技术方案，通过FPGA实现图元的顶点的计算、光栅化、字符纹理处理、视频叠加与显示功能，具有简化设计复杂度，减小开发成本的特点。

主权项

1.一种基于FPGA的图形显示卡，用于军用机载座舱显示系统中，包括：中央处理器、FPGA芯片、分别与FPGA芯片连接的第一帧存、第二帧存、第三帧存、第四帧存、字符存储器；所述FPGA芯片包括：中断检测模块、图像生成模块、时钟管理模块以及显示控制模块，其中，所述中断检测模块，用于检测外部DPRAM发送的中断为绘图中断时，读取本中断对应地址空间的绘图命令，并将所述绘图命令缓存在命令缓冲区，所述绘图命令包括：状态设置指令、图形绘制指令和字符显示指令，所述状态设置指令包含设置颜色空间指令、设置背景颜色指令和设置视频叠加指令；所述图像生成模块，用于按照顺序读取并解析命令缓冲区中的图形绘制指令和字符显示指令，并调用预存的图元绘制模块和字符读取控制模块执行相应的图元绘制和字符读取，将绘制完成的图元数据和读取的字符数据存入第一、二帧存中，同时读取并解析命令缓冲区中的设置颜色空间指令和设置背景颜色指令，将得到的天地球参数信号发送给所述显示控制模块，读取并解析命令缓冲区中的设置视频叠加指令，将得到的视频叠加信号和视频叠加因子发送给所述显示控制模块；所述显示控制模块，用于读取第一、二帧存中绘制完成的图元数据和字符数据，并根据获取的天地球参数信号对绘制完成图元数据中的天地球图元进行颜色的填充；同时根据获取的视频叠加信号，将第一帧存或第二帧存的图元数据、字符数据与第三帧存或第四帧存的视频数据之间进行画面的同步，并将绘图帧存的数据与外部视频帧存的数据根据视频叠加因子加权相加后，将叠加后的数据一路输出外部设备，另一路按照LVDS标准接口输出给液晶显示屏；所述时钟管理模块为FPGA芯片的工作提供时钟信号，其特征在于，自检模块，用于根据所述中央处理器发送的检测指令对军用机载座舱显示系统进行上电中断清除和上电自检，军用机载座舱显示系统上电后，为了防止伪中断的存在，对外部DPRAM的地址空间进行读操作，以完成伪中断的清除；在上电完成伪中断的清除后，还需要完成显示系统的自检，即先对第一、二、三、四帧存进行读写操作，即先写入固定值，然后再读出，最后比较从帧存中读出的值和写入的值是否一致，若一致则自检通过，否则自检失败。