基于VxWorks的機載圖形字符顯示關鍵技術研究.pdf

1、圖形字符的顯示是機載座艙平視顯示系統(tǒng)的核心部分。隨著科技的進步及軍事需求的提高,要求新一代戰(zhàn)斗機上配備的平視顯示系統(tǒng)快速、美觀地生成各種動態(tài)飛行參數(shù)和指示圖形,以供飛行員掌控。
　　本文以某型號機載小型化低功耗圖形字符生成系統(tǒng)為研究對象,基于VxWorks操作系統(tǒng),設計并實現(xiàn)了系統(tǒng)軟件平臺、圖形字符繪制接口,同時對顯示過程中的圖形走樣、字符顯示問題進行了研究,提出了一種改進的Wu反走樣算法,并引入了矢量點陣字符,較好的改善了圖形、

2、字符的顯示質量。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.根據(jù)系統(tǒng)研制要求,確定系統(tǒng)的總體設計方案,并以 PowerPC440為核心構建可編程片上系統(tǒng),形成系統(tǒng)的總體架構。
　　2.完成了系統(tǒng)軟件平臺的搭建,包括在PowerPC440處理器上移植VxWorks操作系統(tǒng),基于PCIe和串口的數(shù)據(jù)通信,以及FIFO寫接口程序的開發(fā),實現(xiàn)了各種繪圖指令在上層應用程序、軟件平臺與圖形繪制IP核之間的傳輸。
　　3.為了提高

3、相關圖形顯示程序在本系統(tǒng)上的可移植性以及系統(tǒng)的通用性,設計并實現(xiàn)了基于OpenGL的圖形繪制接口,完成了對上層發(fā)送的基本圖元繪制、二維幾何變換、矩陣操作和圖形裁剪等指令的解析,并討論了繪制過程中圖形與邊界的反走樣問題,提出了基于四線漸變的改進Wu算法,有效改善了圖形的顯示質量。
　　4.增加擴展圖形接口,完成復雜圖形繪制指令的封裝。引入矢量點陣字符,在保證顯示效果的前提下,減少嵌入式系統(tǒng)上提取字符位圖的時間,測試證明矢量點陣字符的

4、顯示效果明顯優(yōu)于二值點陣字符,邊緣鋸齒化大大減輕。
　　5.在系統(tǒng)硬件平臺上,與底層圖形繪制IP核進行聯(lián)合調(diào)試,輸出基本圖形(包括靜態(tài)圖形和動態(tài)圖形)和字符到LCD屏幕上,畫面清晰且無滯留,圖形、字符無明顯的走樣,也不存在模糊現(xiàn)象,滿足系統(tǒng)對顯示質量的要求。測試過程中還對系統(tǒng)中斷性能、任務處理性能、寫FIFO操作進行了分析,結果表明,本文設計的中斷處理程序、FIFO接口程序的實時性好,實際性能高于系統(tǒng)設計指標,驗證了本文設計方案的