基于DSP與FPGA的全姿態(tài)指引儀的設計
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飛行儀表的綜合顯示系統主要包括全姿態(tài)指引儀、電子航道羅盤(pán)、導航儀和視景儀等模塊化儀表設備，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(dòng)態(tài)圖形和字符的形式實(shí)時(shí)的顯示飛行參數，以便飛行員準確的獲取所需要的信息，并進(jìn)行及時(shí)安全的操縱。全姿態(tài)指引儀區域填充運算主要針對內部天地球區域，如圖1(a)所示。以中間分界線(xiàn)即地平線(xiàn)為界，上部藍色區域代表天空，下部褐色區域代表陸地，地平線(xiàn)位置和角度決定兩個(gè)區域的形狀，在每次畫(huà)面刷新時(shí)都要重新生成圖形，上面疊加的字符和線(xiàn)段也要跟隨地平線(xiàn)一起旋轉。地平線(xiàn)的位置和角度是由兩個(gè)飛行參數決定的：俯仰角和側滾角。如圖l(b)所示，俯仰角θ決定地平線(xiàn)離圖形中心的垂直距離h，側滾角α決定其傾斜角度。
2 系統硬件結構設計
電子全姿態(tài)指引儀對實(shí)時(shí)性提出了嚴格的要求，其硬件系統結構需要具有穩定可靠、實(shí)時(shí)數據處理能力強的特點(diǎn)。隨著(zhù)DSP與FPGA技術(shù)發(fā)展，DSP+FPGA系統結構在圖形圖像處理的應用場(chǎng)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，而區域填充由FPGA硬件完成，這便是軟硬件填充方法。
工作時(shí)，輸入是多路傳感器信號，經(jīng)A／D轉換為數字信號，輸入到FPGAl中按照特定的算法對信號進(jìn)行預處理后，存入雙口RAMl中。DSP又通過(guò)雙口RAMl讀取預處理后的數據，按照設定好的算法生成需要顯示的圖形與字符的輪廓，接著(zhù)通過(guò)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(gè)容量較大的SDRAM為全局共享外部存儲器，而FPGA通過(guò)連接一組容量較小的雙口RAM為局部共享存儲器。
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