基于DSP與FPGA的全姿態(tài)指引儀的設(shè)計
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飛行儀表的綜合顯示系統(tǒng)主要包括全姿態(tài)指引儀、電子航道羅盤、導航儀和視景儀等模塊化儀表設(shè)備，其中電子全姿態(tài)指引儀的顯示信息包括姿態(tài)指引信息、高度信息、速度信息和工作狀態(tài)信息等。它的主要任務(wù)就是以動態(tài)圖形和字符的形式實時的顯示飛行參數(shù)，以便飛行員準確的獲取所需要的信息，并進行及時安全的操縱。全姿態(tài)指引儀區(qū)域填充運算主要針對內(nèi)部天地球區(qū)域，如圖1(a)所示。以中間分界線即地平線為界，上部藍色區(qū)域代表天空，下部褐色區(qū)域代表陸地，地平線位置和角度決定兩個區(qū)域的形狀，在每次畫面刷新時都要重新生成圖形，上面疊加的字符和線段也要跟隨地平線一起旋轉(zhuǎn)。地平線的位置和角度是由兩個飛行參數(shù)決定的：俯仰角和側(cè)滾角。如圖l(b)所示，俯仰角θ決定地平線離圖形中心的垂直距離h，側(cè)滾角α決定其傾斜角度。
2 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計
電子全姿態(tài)指引儀對實時性提出了嚴格的要求，其硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)需要具有穩(wěn)定可靠、實時數(shù)據(jù)處理能力強的特點。隨著DSP與FPGA技術(shù)發(fā)展，DSP+FPGA系統(tǒng)結(jié)構(gòu)在圖形圖像處理的應(yīng)用場合突顯出很強的優(yōu)越性，兩種器件分別適合復雜算法運算和硬件并行運算與控制。因而考慮將圖形運算分步處理，將輪廓生成的工作交給DSP，而區(qū)域填充由FPGA硬件完成，這便是軟硬件填充方法。
工作時，輸入是多路傳感器信號，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，輸入到FPGAl中按照特定的算法對信號進行預處理后，存入雙口RAMl中。DSP又通過雙口RAMl讀取預處理后的數(shù)據(jù)，按照設(shè)定好的算法生成需要顯示的圖形與字符的輪廓，接著通過雙口RAM2傳給FPGA2，在FPGA2中完成字符圖形填充、反走樣、顯示等功能。DSP連接一個容量較大的SDRAM為全局共享外部存儲器，而FPGA通過連接一組容量較小的雙口RAM為局部共享存儲器。
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