機載冗余圖像處理系統的設計與實(shí)現

(4)輸出時(shí)序生成模塊

這部分模塊的主要功能是對SDRAM進(jìn)行操作，生成需要的視頻時(shí)序信號以及生成驅動(dòng)液晶屏的視頻信號。

2.2.2 SDRAM操作

為了滿(mǎn)足前后端數據流匹配，并實(shí)時(shí)發(fā)送，這里采用了SDRAM讀寫(xiě)交替進(jìn)行的讀寫(xiě)方式。

SDRAM讀到寫(xiě)時(shí)序圖如圖4所示。寫(xiě)入和讀出操作的發(fā)起是由行激活命令開(kāi)始的，命令為10011，發(fā)起的同時(shí)sdram_addr送入列地址，發(fā)起寫(xiě)入讀出命令時(shí)送入行地址。寫(xiě)入命令與數據同步，讀出命令在發(fā)出后潛伏期時(shí)間后送出數據到端口，sdram_data為SDRAM的輸入輸出數據端口。預沖方式采用了自動(dòng)預沖，即在發(fā)起讀寫(xiě)命令時(shí)將地址位A10置高就可以在讀寫(xiě)操作后SDRAM內部自動(dòng)進(jìn)行預沖操作，不需要發(fā)出額外命令，自動(dòng)預沖占用4個(gè)時(shí)鐘周期。

3 仿真分析以及測試結果

讀寫(xiě)操作交替進(jìn)行仿真圖如圖5所示。圖5中包含了兩個(gè)寫(xiě)入操作，一個(gè)讀取操作。

SDRAM在完成讀寫(xiě)操作的同時(shí)還需要完成每64 ms全行(4 096行)自動(dòng)刷新操作，為所有行進(jìn)行充電，不然就會(huì )導致SDRAM內的數據丟失。自動(dòng)刷新時(shí)序圖如圖6所示。這里將自動(dòng)刷新操作穿插在讀寫(xiě)當中，經(jīng)計算為15μs需進(jìn)行一次自動(dòng)刷新操作，通過(guò)一個(gè)計數器每15μs發(fā)起一次自動(dòng)刷新請求，程序檢測到自動(dòng)刷新操作請求后進(jìn)行自動(dòng)刷新操作然后再進(jìn)行讀寫(xiě)操作，自動(dòng)刷新操作占用10個(gè)時(shí)鐘周期。圖7為寫(xiě)和讀之間穿插了一次自動(dòng)刷新操作，操作命令為10001。

測試結果證明，該緩存系統實(shí)現了預定功能，可以對視頻數據進(jìn)行更方便的操作與管理。SDRAM操作前與操作后圖形效果對比如圖8所示。

4 結語(yǔ)

本文介紹了某機載實(shí)時(shí)冗余視頻圖形處理系統的硬件電路設計方案，該系統利用FPGA設計結構化狀態(tài)機實(shí)現對SDRAM的控制，完成了對數據的緩存設計，實(shí)現了對多路DVI視頻冗余信號的解碼、編碼、實(shí)時(shí)處理以及輸出顯示。該系統電路設計簡(jiǎn)潔，具有速度快、可靠性高、靈活性強和功能可擴展等優(yōu)點(diǎn)。并且，由于信號通道增加冗余設計，因而加強了系統顯示的穩定性和可靠性。本系統已經(jīng)投入使用，其性能可靠、穩定，實(shí)用性強。該方法值得推廣。