一種圖形顯示裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提出一種性能可靠、體積小、功耗低、重量輕的圖形顯示裝置，滿足機(jī)載設(shè)備高度集成的需求。該圖形顯示裝置包括兩塊在軟硬件上完全一致的圖形顯示模塊，分別作為主控模塊和備控模塊，所述圖形顯示模塊包括處理器以及分別與處理器連接的圖形顯示芯片和FPGA，圖形顯示芯片通過視頻編碼器以及信號驅(qū)動(dòng)器輸出顯示信號，F(xiàn)PGA的故障切換邏輯輸出端接至信號驅(qū)動(dòng)器用以實(shí)現(xiàn)對信號驅(qū)動(dòng)器的使能禁止；主控模塊的FPGA與備控模塊的FPGA通過一路RS422總線連接。
【專利說明】一種圖形顯示裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0001]本實(shí)用新型屬于嵌入式計(jì)算機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，具體涉及一種圖形顯示裝置。
【背景技術(shù)】:
[0002]圖形顯示具有信息量豐富、直觀生動(dòng)等特點(diǎn)，將有用信息通過圖形的方式顯示出來，是科研和實(shí)際工程應(yīng)用中進(jìn)行深入分析和處理的必要手段。
[0003]在當(dāng)前機(jī)載設(shè)備中已經(jīng)大量使用了圖形顯示裝置，作為人機(jī)交互最直觀的手段，圖形顯示裝置把最有效的信息以圖形方式顯示給飛行員，力求大幅度降低飛行員的工作負(fù)擔(dān)。但隨著機(jī)載設(shè)備的不斷高度集成，傳統(tǒng)圖形顯示裝置(如圖1)在可靠性、體積、功耗、重量等方面已很難滿足當(dāng)前的需求，因此，研制一種性能更可靠、體積更小、功耗及重量更低的圖形顯示裝置是十分必要的。
實(shí)用新型內(nèi)容:
[0004]本實(shí)用新型提出一種性能可靠、體積小、功耗低、重量輕的圖形顯示裝置，滿足機(jī)載設(shè)備高度集成的需求。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是:
[0006]該圖形顯示裝置，包括兩塊在軟硬件上完全一致的圖形顯示模塊，分別作為主控模塊和備控模塊，所述圖形顯示模塊包括處理器以及分別與處理器連接的圖形顯示芯片和FPGA，圖形顯示芯片通過視頻編碼器以及信號驅(qū)動(dòng)器輸出顯示信號，F(xiàn)PGA的故障切換邏輯輸出端接至信號驅(qū)動(dòng)器用以實(shí)現(xiàn)對信號驅(qū)動(dòng)器的使能禁止；主控模塊的FPGA與備控模塊的FPGA通過一路RS422總線連接。
[0007]基于上述基本方案，本實(shí)用新型還作如下優(yōu)化限定和改進(jìn):
[0008]主控模塊的FPGA與備控模塊的FPGA還設(shè)置有開關(guān)量輸入接口，共同連接至一外部強(qiáng)制切換開關(guān)。
[0009]所述圖形顯示模塊還包括復(fù)位電路。
[0010]所述圖形顯示芯片優(yōu)選2D圖形處理器SM502。
[0011]本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0012]1.雙余度設(shè)計(jì)，具備故障切換功能，具有很高的可靠性；
[0013]2.采用低功耗的圖形顯示芯片，能夠大幅降低圖形顯示裝置整體功耗(整個(gè)圖形顯示裝置功耗約為8W)；
[0014]3.具有體積小、重量輕(整個(gè)圖形顯示裝置重量不超過300克)的特點(diǎn)；
[0015]4.硬件實(shí)現(xiàn)簡單，切換控制邏輯功能明確、易于實(shí)現(xiàn)，可以被廣泛應(yīng)用；
[0016]5.研發(fā)成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為傳統(tǒng)圖形顯示裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。[0018]圖2為本實(shí)用新型圖形顯示裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
[0019]圖3為本實(shí)用新型的工作狀態(tài)切換流程圖。
【具體實(shí)施方式】:
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0021]如圖2所示，本實(shí)用新型采用雙余度設(shè)計(jì)，兩塊圖形顯示模塊在軟硬件上完全一致，互為熱備份，稱為主控模塊和備控模塊，通過工作狀態(tài)切換邏輯進(jìn)行控制。兩塊圖形顯示模塊同步運(yùn)行操作系統(tǒng)及應(yīng)用程序，通過一條RS422總線進(jìn)行故障信息通訊，主控模塊故障后，備控模塊可以立即接管當(dāng)前任務(wù)繼續(xù)工作。本裝置也可進(jìn)行強(qiáng)制切換，由外部強(qiáng)制切換開關(guān)控制。
[0022]處理器采用高性能、低功耗PoWerPC8270處理器，圖形顯示芯片采用低成本低功耗的2D圖形處理器SM502 (功耗僅為0.5W)，支持PCI33/66MHz及32位總線主機(jī)架構(gòu)，最高達(dá)1280x1024分辨率，可以智能地提取幀緩沖操作數(shù)高達(dá)600MB/S。
[0023]主控/備控模塊具體功能電路實(shí)現(xiàn)如下:
[0024]a.處理器PC8270:最高主頻400MHz，本實(shí)施例中工作主頻300MHz ；
[0025]b.存儲(chǔ)器:FLASH存儲(chǔ)器用于駐留啟動(dòng)程序、操作系統(tǒng)以及應(yīng)用程序，SDRAM存儲(chǔ)器用于數(shù)據(jù)交換；
[0026]c.FPGA:選用低功耗FPGA，用于圖形顯示模塊時(shí)序控制、地址譯碼、接口控制以及工作狀態(tài)切換邏輯控制；
[0027]d.復(fù)位電路:由電壓監(jiān)控芯片與FPGA共同實(shí)現(xiàn)，當(dāng)外部5V供電電壓低于4.4V時(shí)，復(fù)位圖形顯示模塊；
[0028]e.圖形顯示電路:由圖形顯示芯片SM502與LVDS視頻編碼器以及LVDS驅(qū)動(dòng)器共同實(shí)現(xiàn)，LVDS驅(qū)動(dòng)器的使能禁止由FPGA控制；
[0029]f.RS422通訊接口:通過PC8270處理器的SCC控制接口及RS422驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)，用于主控模塊與備控模塊故障信息通訊；
[0030]g.RS232調(diào)試接口:通過PC8270處理器的SMC控制接口及RS232驅(qū)動(dòng)器實(shí)現(xiàn)，用于圖形顯示模塊調(diào)試；
[0031]h.以太網(wǎng)調(diào)試接口:通過PC8270處理器的以太網(wǎng)控制接口及網(wǎng)絡(luò)PHY芯片、網(wǎng)絡(luò)變壓器實(shí)現(xiàn)，用于圖形顯示模塊調(diào)試。
[0032]工作狀態(tài)切換流程如圖3所示:
[0033]主控模塊簡稱MCU，備控模塊簡稱B⑶。工作狀態(tài)切換邏輯在FPGA內(nèi)部實(shí)現(xiàn)，并通過中斷方式將故障信息實(shí)時(shí)上報(bào)給處理器。正常情況下只有主控模塊能夠輸出圖形顯示信號，在主控模塊故障或強(qiáng)制切換的情況下，工作狀態(tài)切換邏輯會(huì)關(guān)閉主控模塊的顯示輸出，并同時(shí)打開備控模塊的顯示輸出，保證圖形顯示裝置正常工作。除了在故障時(shí)系統(tǒng)任務(wù)自動(dòng)切換至備控模塊上運(yùn)行，本裝置通過外部強(qiáng)制切換開關(guān)也可以將系統(tǒng)強(qiáng)行切換至備控模塊運(yùn)行。
[0034]本實(shí)用新型的圖形顯示裝置具有廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域，不僅能應(yīng)用于各種機(jī)載顯示系統(tǒng)中，還能應(yīng)用于其它綜合顯示系統(tǒng)，具有高可靠性、低功耗的特點(diǎn)，因此不容易受到環(huán)境、空間的影響，具有很好的應(yīng)用前景。
【權(quán)利要求】
1.一種圖形顯示裝置，其特征在于:包括兩塊在軟硬件上完全一致的圖形顯示模塊，分別作為主控模塊和備控模塊，所述圖形顯示模塊包括處理器以及分別與處理器連接的圖形顯示芯片和FPGA，圖形顯示芯片通過視頻編碼器以及信號驅(qū)動(dòng)器輸出顯示信號，F(xiàn)PGA的故障切換邏輯輸出端接至信號驅(qū)動(dòng)器用以實(shí)現(xiàn)對信號驅(qū)動(dòng)器的使能禁止；主控模塊的FPGA與備控模塊的FPGA通過一路RS422總線連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形顯示裝置，其特征在于:主控模塊的FPGA與備控模塊的FPGA還設(shè)置有開關(guān)量輸入接口，共同連接至一外部強(qiáng)制切換開關(guān)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形顯示裝置，其特征在于:所述圖形顯示模塊還包括復(fù)位電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圖形顯示裝置，其特征在于:所述圖形顯示芯片采用2D圖形處理器SM502。
【文檔編號】G06F3/14GK203616975SQ201320828517
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月13日
【發(fā)明者】陳穎圖, 林堅(jiān), 林清, 石海洋, 王愛林, 張琰, 曹彥榮, 張銳, 李陽, 蔣欣, 劉婷婷 申請人:中國航空工業(yè)集團(tuán)公司第六三一研究所