一種基于sdram幀存的字符發(fā)生器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明屬于圖形產(chǎn)生【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于同步動態(tài)隨機(jī)訪問存儲器SDRAM的字符發(fā)生器，包括相連的數(shù)字處理器和可編程邏輯器件及兩個幀存器件。其中數(shù)字處理器包括第一幀存控制器，可編程邏輯器件包括開關(guān)模塊、第二幀存控制器、幀控交聯(lián)模塊、第一緩沖器件、第二緩沖器件、標(biāo)記處理模塊。其中開關(guān)模塊與第一幀存控制器、第二幀存控制器、第一幀存器件、第二幀存器件相連；幀控交聯(lián)模塊與第二幀存控制器相連；第一緩沖器與第二幀存控制器相連；標(biāo)記處理模塊以及第二緩沖器件與第二幀存控制器連接成回路。應(yīng)用發(fā)明字符發(fā)生器：可以顯著地減少硬件電路規(guī)模，提高了電路的可靠性和幀存操作速率，并且支持高分辨率圖形產(chǎn)生。
【專利說明】一種基于SDRAM幀存的字符發(fā)生器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于圖形產(chǎn)生【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種基于同步動態(tài)隨機(jī)訪問存儲器SDRAM的字符發(fā)生器。

【背景技術(shù)】
[0002]字符發(fā)生器是液晶顯示器配套的一個重要部件，由多種數(shù)字電路器件組合而成，主要功能是根據(jù)作圖指令、作圖參數(shù)、數(shù)據(jù)，運用各種數(shù)字處理技術(shù)，實時生成圖形字符畫面數(shù)據(jù)，以供液晶顯示器顯示。現(xiàn)有的字符發(fā)生器一般采用數(shù)字處理器件DSP、可編程邏輯器件FPGA以及隨機(jī)訪問存儲器SRAM作為主處理部件，數(shù)字處理器運行作圖算法程序，負(fù)責(zé)生成圖形字符數(shù)據(jù)，可編程邏輯器件作為協(xié)處理器協(xié)助完成復(fù)雜圖形字符數(shù)據(jù)的生成，隨機(jī)訪問存儲器作為幀存器件用于暫存圖形字符數(shù)據(jù)。
[0003]隨著技術(shù)的發(fā)展，液晶顯示器的分辨率越來越高，需要顯示的畫面內(nèi)容也越來越復(fù)雜，對字符圖形產(chǎn)生技術(shù)的要求越來越高。目前已有的字符發(fā)生器存在以下缺陷:難以滿足高分辨率和實時性應(yīng)用需求，往往存在畫面顯示不夠流暢，電路幀存模塊過于龐大，實現(xiàn)效率低，靈活性差，可靠性低、應(yīng)用維護(hù)困難等諸多局限。當(dāng)圖形分辨率提高至1600X1200時，目前常用的幀存器件SRAM由于存在速度和容量的限制，難以滿足應(yīng)用要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的旨在提供一種硬件結(jié)構(gòu)簡單、適應(yīng)性強(qiáng)、可靠性高、能支持高分辨率液晶顯示的字符發(fā)生器。
[0005]為了適應(yīng)機(jī)載座艙液晶顯示器向大屏幕高分辨率發(fā)展的趨勢，對現(xiàn)有的技術(shù)方案進(jìn)行改進(jìn)，采用同步動態(tài)隨機(jī)訪問存儲器SDRAM器件作為幀存器件，顯著減少幀存模塊的規(guī)模，利用可編程邏輯器件對SDRAM器件進(jìn)行讀寫控制，并與DSP配合實時生成顯示數(shù)據(jù)。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案:一種基于SDRAM幀存的字符發(fā)生器，包括相連的數(shù)字處理器和可編程邏輯器件，其特征在于:所述可編程邏輯器件相連設(shè)有第一幀存器件和第二幀存器件，所述數(shù)字處理器設(shè)有第一幀存控制器，可編程邏輯器件設(shè)有開關(guān)模塊、第二幀存控制器、幀控交聯(lián)模塊、第一緩沖器件、第二緩沖器件、標(biāo)記處理模塊，其中開關(guān)模塊與第一幀存控制器、第二幀存控制器、第一幀存器件、第二幀存器件相連控制切換；幀控交聯(lián)模塊與第二幀存控制器相連；第一緩沖器與第二幀存控制器相連；標(biāo)記處理模塊以及第二緩沖器件與第二幀存控制器連接成回路，第一緩沖器件輸出字符圖像。
[0007]進(jìn)一步地，第一幀存器件和第二幀存器件的一個數(shù)據(jù)單元對應(yīng)顯示器的兩個像素。
[0008]更進(jìn)一步地，所述第二幀存控制器對幀存采取兩種突發(fā)操作模式，所對應(yīng)的突發(fā)操作數(shù)據(jù)長度分別為512個地址單元和288個地址單元。
[0009]進(jìn)一步地，所述第一緩沖器件和第二緩沖器件采用先進(jìn)先出緩存器件，且第二緩沖器的讀寫時鐘和幀存器件采用同一操作時鐘。
[0010]進(jìn)一步地，所述開關(guān)模塊為二選一邏輯器件。
[0011]應(yīng)用本發(fā)明的有益效果:該字符發(fā)生器將圖形運算結(jié)果連同標(biāo)記信息寫入SDRAM幀存，可編程器件FPGA作為DSP的協(xié)處理器，協(xié)助完成像素清零、填充、翻轉(zhuǎn)等三種回寫操作，可以顯著地減少硬件電路規(guī)模，提高幀存的操作速率，并且支持1600X1200高分辨率圖形產(chǎn)生。像素回寫采用流水線技術(shù)實現(xiàn)，進(jìn)一步提高了電路的可靠性，滿足液晶顯示器1600X1200分辨率畫面實時顯示需求。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明字符發(fā)生器的原理框圖。

【具體實施方式】
[0013]以下便結(jié)合實施例附圖，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進(jìn)一步的詳述，以使本發(fā)明技術(shù)方案更易于理解、掌握。
[0014]請參閱圖1，其是本發(fā)明字符發(fā)生器的原理框圖。所述字符發(fā)生器包括相連的數(shù)字處理器I和可編程邏輯器件2，還包括兩個均與可編程邏輯器件2相連的第一幀存器件3和第二幀存器件4。其中，所述數(shù)字處理器I包括第一幀存控制器8，可編程邏輯器件2包括開關(guān)模塊10、第二幀存控制器9、幀控交聯(lián)模塊11、第一緩沖器件5、第二緩沖器件6、標(biāo)記處理模塊7。其中，開關(guān)模塊10與第一幀存控制器8、第二幀存控制器9、第一幀存器件3、第二幀存器件4相連；幀控交聯(lián)模塊11與第二幀存控制器9相連；第一緩沖器5與第二幀存控制器9相連；標(biāo)記處理模塊7以及第二緩沖器6與第二幀存控制器9連接成回路。
[0015]所述第一幀存器件和第二幀存器件一行包括512個地址單元，一個地址單元存放液晶顯示器沿掃描方向上的兩個連續(xù)像素，可以有效降低標(biāo)記模塊的處理速度，以提高字符發(fā)生器的可靠性。本實施方式中，液晶顯示器一行對應(yīng)1600個像素數(shù)據(jù)，需SDRAM幀存中800個地址單元存放。所述第二幀存控制器對SDRAM幀存采用兩種突發(fā)操作模式，所對應(yīng)的數(shù)據(jù)長度分別為512個地址單元和288個地址單元。程序中將一行1600個像素數(shù)據(jù)和SDRAM中的兩行地址單元對應(yīng)，其中第一行512個地址單元對應(yīng)前1024個像素數(shù)據(jù)，第二行前288個地址單元對應(yīng)后576個像素數(shù)據(jù)，后224個地址單元舍棄。這樣總共需2400行存放一幀畫面數(shù)據(jù)。
[0016]針對一行數(shù)據(jù)，需完成突發(fā)讀和突發(fā)寫兩個步驟，每次突發(fā)讀、寫需分兩次進(jìn)行，第一次完成512個數(shù)據(jù)突發(fā)操作，第二次完成288個數(shù)據(jù)突發(fā)操作。一個行周期內(nèi)共需完成四次突發(fā)操作，前兩次分別為512突發(fā)讀操作和288突發(fā)讀操作；后兩次分別為512突發(fā)寫操作和288突發(fā)寫操作。由幀控交聯(lián)模塊產(chǎn)生突發(fā)操作啟動信號sys_ADSn、讀寫控制信號sys_R_Wn、突發(fā)長度標(biāo)志信號sys_BLS，以作為第二幀存控制器的頂層控制信號。sys_ADSn信號為‘0’時通知第二幀存控制器開始發(fā)起一次突發(fā)操作；sys_R_Wn為‘0’時通知第二幀存控制器此次突發(fā)操作為寫操作，為‘I’時代表此次突發(fā)操作為讀操作；sys_BLS為‘0’時代表此次突發(fā)操作為512地址單元數(shù)據(jù)突發(fā)，為‘I’時代表此次突發(fā)操作為288地址單元數(shù)據(jù)突發(fā)。
[0017]數(shù)字信號處理器將需要顯示的畫面數(shù)據(jù)連同標(biāo)記信息寫入SDRAM幀存。所述標(biāo)記處理模塊對從SDRAM幀存中讀出的顏色數(shù)據(jù)按標(biāo)記信息進(jìn)行處理，標(biāo)記處理按照流水線操作方式進(jìn)行，流水線分為標(biāo)記和顏色寄存、標(biāo)記處理、回寫數(shù)據(jù)生成等三個階段:標(biāo)記和顏色寄存階段對標(biāo)記信息和像素顏色值進(jìn)行寄存。標(biāo)記處理階段對標(biāo)記信息進(jìn)行判斷，按照預(yù)先制定的規(guī)則對不同的標(biāo)記組合按不同的方式進(jìn)行回寫，回寫方式主要有三類:一類是清零方式，回寫的數(shù)據(jù)為O ;另一類是填充方式，回寫的數(shù)據(jù)為寄存的顏色值；第三類為翻轉(zhuǎn)方式，回寫的數(shù)據(jù)為對寄存的顏色值做位運算后形成的另一種顏色值?；貙憯?shù)據(jù)生成階段送出所需回寫的像素數(shù)據(jù)。
[0018]所述第一緩沖器件和第二緩沖器件采用先進(jìn)先出緩存器件，由可編程邏輯器件采用內(nèi)部資源生成，且第二緩沖器和幀存器件采用同一操作時鐘，以保證幀存器件突發(fā)操作時段內(nèi)寫入數(shù)據(jù)的完整性和正確性。對于從SDRAM幀存中讀出的數(shù)據(jù)，復(fù)制成兩路進(jìn)行處理，一路通過第一緩沖器進(jìn)行時鐘域變換送出顯示，一路經(jīng)過標(biāo)記處理模塊處理后存入第二緩沖器中，當(dāng)?shù)诙彌_器中存滿800個數(shù)據(jù)(對應(yīng)1600個像素數(shù)據(jù))之后，隨即開始發(fā)起突發(fā)寫操作，將第二緩沖器中的數(shù)據(jù)回寫入SDRAM中。
[0019]本發(fā)明字符發(fā)生器實際工作時，第一幀存控制器和第二幀存控制器在開關(guān)模塊的控制下對第一幀存器件和第二幀存器件以乒乓方式進(jìn)行交替控制，以開關(guān)模塊內(nèi)部生成的SET信號為切換標(biāo)志更替操作權(quán)，當(dāng)SET為‘0’時，第一幀存控制器對第一幀存器件進(jìn)行操作，第二幀存控制器對第二幀存器件進(jìn)行操作；當(dāng)SET為‘I’時，第一幀存控制器對第二幀存器件進(jìn)行操作，第二幀存控制器對第一幀存器件進(jìn)行操作。
[0020]綜上所述本發(fā)明字符發(fā)生器將圖形運算結(jié)果連同標(biāo)記信息寫入SDRAM幀存，可編程器件FPGA作為DSP的協(xié)處理器，協(xié)助完成像素清零、填充、翻轉(zhuǎn)等三種回寫操作，可以顯著地減少硬件電路規(guī)模，提高幀存的操作速率，并且支持1600X1200高分辨率圖形產(chǎn)生。而且像素回寫采用流水線技術(shù)實現(xiàn)，進(jìn)一步提高了電路的可靠性，滿足液晶顯示器1600X1200分辨率畫面實時顯示需求。
[0021]除上述實施例外，本發(fā)明還可以有其它實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明所要求保護(hù)的范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于SDRAM幀存的字符發(fā)生器，包括相連的數(shù)字處理器和可編程邏輯器件，其特征在于:所述可編程邏輯器件相連設(shè)有第一幀存器件和第二幀存器件，所述數(shù)字處理器設(shè)有第一幀存控制器，可編程邏輯器件設(shè)有開關(guān)模塊、第二幀存控制器、幀控交聯(lián)模塊、第一緩沖器件、第二緩沖器件、標(biāo)記處理模塊，其中開關(guān)模塊與第一幀存控制器、第二幀存控制器、第一幀存器件、第二幀存器件相連控制切換；幀控交聯(lián)模塊與第二幀存控制器相連；第一緩沖器與第二幀存控制器相連；標(biāo)記處理模塊以及第二緩沖器件與第二幀存控制器連接成回路，第一緩沖器件輸出字符圖像。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于SDRAM幀存的字符發(fā)生器，其特征在于:第一幀存器件和第二幀存器件的一個數(shù)據(jù)單元對應(yīng)顯示器的兩個像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求1至2任一項所述基于SDRAM幀存的字符發(fā)生器，其特征在于:所述第二幀存控制器對幀存采取兩種突發(fā)操作模式，所對應(yīng)的突發(fā)操作數(shù)據(jù)長度分別為512個地址單元和288個地址單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于SDRAM幀存的字符發(fā)生器，其特征在于:所述第一緩沖器件和第二緩沖器件采用先進(jìn)先出緩存器件，且第二緩沖器的讀寫時鐘和幀存器件采用同一操作時鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于SDRAM幀存的字符發(fā)生器，其特征在于:所述開關(guān)模塊為二選一邏輯器件。
【文檔編號】H04N5/445GK104506786SQ201410714039
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月2日
【發(fā)明者】高偉林, 曹峰, 郭超 申請人:蘇州長風(fēng)航空電子有限公司