高清晰度多媒體接口(HDMI)在雷達中的運用研究
其實現(xiàn)過程如下,硬核PPC405首先需要對SiI9134做復位并將MUTE位置1,之后完成對音/視頻工作頻率、工作模式、工作路徑等靜態(tài)參數(shù)的初始化。在完成芯片的初始化之后通過設(shè)置輸出使能位打開輸出。并同時開啟通用控制信息幀(GCP)傳輸,GCP在圖像的消影期間傳輸,主要用于傳輸附加控制信息。此時因為GCP中的Mute位為1,所以顯示器接收到此標志位之后并不顯示實際圖像,而只輸出消隱信號(Blank),也就是整個圖像為黑屏。之后SiI9134啟動圖像的HDCP(High-Bandwidth Digital Content Protection)加密認證。SiI9134只有通過認證識別到符合HDCP規(guī)范的顯示器并相互交換密鑰之后,顯示器才能正常顯示加密數(shù)據(jù)。加密認證之后,SiI9134開始輸出經(jīng)過加密的音視頻數(shù)據(jù),并將Mute位清0,重新打開GCP傳輸。顯示器接收到GCP并識別到Mute位為0之后開始解密數(shù)據(jù)并顯示實際的圖像。如果認證失敗,則顯示器無法解密發(fā)送端加密后的數(shù)據(jù),將顯示雪花點信號。PPC405將需要顯示的圖像數(shù)據(jù)按行列要求寫入顯示存貯器,視頻時序電路和讀顯存地址形成電路將顯示存貯器的數(shù)據(jù)按HDMI顯示的要求送入HDMI接口電路,再由HDMI接口電路形成差分的高速串行信號和時鐘信號通過HDMI專用電纜送入HDMI顯示器。其設(shè)置流程如圖3所示。本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/190796.htm
圖1中除HDMI接口電路外均用FPGA形成,F(xiàn)PGA可以很靈活的形成不同的行場信號和符合要求的顯示緩存區(qū)。
以往的機載雷達一般采用電視制式的視頻信號或VGA制式的信號,這些信號均是模擬信號,模擬信號在用于液晶顯示時,由于需要先D/A,再A/D的轉(zhuǎn)換,這樣就存在一定程度的信息損失,采用HDMI顯示接口設(shè)計,可以有效避免由于數(shù)模模數(shù)轉(zhuǎn)換而引進的信息損失,最大限度地保證了雷達顯示信號的真實性和完整性。
HDMI顯示接口的成功運用,為機載雷達引進了一種全數(shù)字的在信號傳輸環(huán)節(jié)沒有任何信息損失的顯示方式,在必要時還可將雷達的重要信息通過語音形式由耳機傳送給飛行員,語音功能是HDMI所特有的,DVI不具備此項功能。由于HDMI具有如上優(yōu)點,必將在未來的機載雷達中得到越來起多的運用。
在印制板的工程設(shè)計中,要按照數(shù)字高頻電路的要求設(shè)計,要注意對差分信號的保護,按差分信號的要求布線(如保持等長和平行等),對HDMI接口器件周邊在布線時要注意電磁保護,以減少信號損失。
3 雷達HDMI輸出接口的軟件設(shè)計
雷達的顯示處理軟件與原PAL制電視體制接口的模式并無大的不同,由于篇幅的限制,本文僅做簡單闡述。
為適應不同型號的雷達的要求,在軟件編制上主要應有以下幾個特點:模塊化設(shè)計;層次結(jié)構(gòu)分明;各層之間通過數(shù)據(jù)塊傳遞完成信息傳送;可擴充性好。
軟件主要分4個層次:
1)與硬件關(guān)系密切的模塊:主要有圖像存貯器的選擇、CPU的初始化設(shè)置及硬件的初始化等;
2)基本符號顯示模塊:主要有顯示各種各樣的符號、線條、圓、數(shù)據(jù)制式的轉(zhuǎn)換、座標變換(極座標轉(zhuǎn)換為直角坐標)等,本層為本處理程序的基礎(chǔ)層,一些基本的圖形圖像形成和處理均在本層完成;
3)雷達工作方式功能模塊:每一種工作方式都有一個對應的顯示模塊,主要功能為根據(jù)不同的工作方式顯示相對應的背景畫面和前景畫面,本層為雷達應用層;
4)用戶工作模塊:主要根據(jù)雷達工作方式字確定調(diào)用不同的子模塊分解有關(guān)參數(shù),傳送剄相應的子模塊。
對于不同型號的雷達選用不同的子模塊即可。
目標數(shù)據(jù)庫的維護和顯示流程圖如圖4所示。
4 結(jié)束語
HDMI由于可以支持高分辨率顯示和帶有音頻傳送等特點,再加上液晶等數(shù)字顯示設(shè)備的不斷普及,在各種領(lǐng)域?qū)絹碓蕉嗟膽?,尤其是在分辨率要求較高的軍用和民用雷達方面,現(xiàn)己有多品種的新型雷達在考慮使用HDMI方式進行顯示,而且HDMI在技術(shù)方面也是成熟的,相信在不遠的將來,HDMI顯示接口在雷達上的運用將會越來越多。
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