基于FPGA的机载视频图形显示系统硬件设计与实现
机载视频图形显示技术是航空电子技术中的一项关键技术，其核心内容主要包括视频图形的处理、实时生成以及低功耗设计。本文以机载视频图形显示系统作为研究对象，完成了系统硬件平台的详细设计以及后期调试。 本文主要研究内容如下： 1)依据低功耗、高集成度、模块化的设计思想，将硬件平台分为视频输入解码、视频输出编码、存储以及外围辅助四个模块，并给出了基于XILINX公司Kintex7 FPGA的机载视频图形显示系统硬件设计方案。 2)根据模块划分，对硬件平台中的四个模块进行了详细设计。其中，视频输入解码模块实现了PAL制式模拟视频信号及高速 DVI视频信号的数字化采集。视频输出编码模块实现了两路1.62Gbps高速DVI视频信号输出。高速存储模块采用两片DDR3存储器分别缓存视频和图形数据，降低了算法设计复杂度。外围辅助模块设计主要包括电源分配网络的优化设计、时钟分配网络的设计以及PCI/PCI-E高速通信模块的设计。 3)通过Hyperlynx仿真软件对DDR3高速存储接口进行了布线后仿真分析。仿真结果表明，本文设计的DDR3存储接口在1600Mbps高速读写速率下信号质量良好。 4)对系统原理样机进行了详细的测试验证。测试结果表明，本文所设计的硬件平台的电源品质、时钟稳定性、显示效果、系统功耗、散热效果等硬件指标均满足设计要求。软硬件联合调试结果显示，系统硬件平台可以实时的处理并输出高分辨率DVI视频。原理样机在正常运行状态下功耗仅为12W，约为以Virtex5为核心的硬件平台的1/3。
机载视频图形显示系统;高速PCB;硬件设计;PAL制式;DVI接口
南京航空航天大学
硕士
通信与信息系统
周建江
2014
中文
V243.6;TN873.5
83
2016-03-01（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）