專利名稱：基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置。
技術(shù)背景三維圖形顯示迭加裝置廣泛應(yīng)用于各種圖形處理中，其應(yīng)用領(lǐng)域非常 廣，但現(xiàn)有的三維圖形顯示迭加裝置大都不帶處理器，其使用時(shí)要占用大量 的CPU資源，大大降低了系統(tǒng)的處理速度，并且不能適應(yīng)夠惡劣的工作環(huán)境。 發(fā)明內(nèi)容為了解決現(xiàn)有三維圖形顯示迭加裝置存在的上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提 供一種基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置。本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是:包括CPU模塊、圖形處理模塊、 FPGA控制模塊、雙口RAM模塊、視頻輸入電路、存儲(chǔ)器，所述CPU模塊 分別與存儲(chǔ)器、圖形處理模塊、FPGA控制模塊、雙口 RAM模塊相連，F(xiàn)PGA 控制模塊分別與雙口RAM模塊、圖形處理模塊、視頻輸入電路相連。上述的基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置中，所述CPU模塊采用最 小系統(tǒng)MPC8245。上述的基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置中，所述圖形處理模塊采用 ATI公司M9芯片。本發(fā)明的技術(shù)效果在于本發(fā)明采用功能強(qiáng)大的MPC8245 CPU最小系 統(tǒng)結(jié)合圖形處理器M9芯片構(gòu)成三維圖形顯示迭加裝置，可進(jìn)行各種三維圖 形處理和特效處理，高效實(shí)現(xiàn)3D驅(qū)動(dòng)，并能適應(yīng)惡劣環(huán)境。本發(fā)明不僅可 以處理多種視頻格式信號(hào)，也具備較遠(yuǎn)距離的視頻信號(hào)輸出。下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說明。


圖l為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。圖2為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1、 2，本發(fā)明的CPU模塊采用MPC8245作為CPU最小系統(tǒng)， MPC8245微處理器(CPU)是本發(fā)明的控制中心，CPU產(chǎn)生信號(hào)控制整個(gè)三 維圖形顯控系統(tǒng)工作。MPC8245集成了一個(gè)MPC603E處理器核、 一個(gè)PCI 橋控制器、 一個(gè)高性能內(nèi)存控制器，通過簡(jiǎn)單的外圍輔助電路就可以構(gòu)成了 一個(gè)完整的、小巧的、功能強(qiáng)大的系統(tǒng)。最小系統(tǒng)MPC8245為圖形處理器 提供初始化，圖形顯示需要的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)生成，圖形處理器的驅(qū)動(dòng)程序也裝在 最小系統(tǒng)MPC8245的FLASH里。本發(fā)明的存儲(chǔ)器由隨機(jī)存儲(chǔ)器、應(yīng)用程序 存儲(chǔ)器、BSP存儲(chǔ)器組成。隨機(jī)存儲(chǔ)器采用HY57V561620B芯片，應(yīng)用程序 存儲(chǔ)器采用28F128J3芯片、BSP存儲(chǔ)器采用SST39VF040芯片。上電運(yùn)行時(shí)， 最小系統(tǒng)MPC8245的BootRom首先啟動(dòng)，把FLASH的程序搬移到SDRAM， 然后SDRAM程序開始運(yùn)行，MPC8245最小系統(tǒng)提供功能豐富的API函數(shù)， 供用戶調(diào)用。最小系統(tǒng)MPC8245為M9提供初始化，M9的驅(qū)動(dòng)程序都裝在 最小系統(tǒng)MPC8245的FLASH里。上電運(yùn)行時(shí)，最小系統(tǒng)MPC8245的 BootRom首先啟動(dòng)，把FLASH的程序搬移到SDRAM,然后SDRAM程序 開始運(yùn)行，MPC8245最小系統(tǒng)提供功能豐富的API函數(shù)，供用戶調(diào)用。最小 系統(tǒng)MPC8245帶有兩路Ethernet和兩路RS232。其中Ethernet為100M以太 網(wǎng)接口 ， RS232接口作為整個(gè)嵌入式系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)輸入輸出設(shè)備。圖形處理模塊采用ATI公司的M9 ( Radeon Mobility卯OO)，主機(jī)CPU直接產(chǎn)生圖形顯示數(shù)據(jù)，送給M9中，M9接收?qǐng)D形數(shù)據(jù)首先存放在DDR SDRAM的幀緩存中，M9完成對(duì)這些圖形數(shù)據(jù)的處理，送到M9內(nèi)部集成 的顯示接口電路直接進(jìn)行顯示。M9完全支持2D， 3D加速的圖形顯示驅(qū)動(dòng)， M9驅(qū)動(dòng)是三維圖形顯控系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)的核心內(nèi)容，指需要充分利用M9完成圖形 的硬加速，從而高效實(shí)現(xiàn)3D驅(qū)動(dòng)，供0penGL繪圖調(diào)用。雙口 RAM模塊采用芯片IDT7025，對(duì)MPC8245的寄存器進(jìn)行配置，利 用MPC8245的外設(shè)片選信號(hào)RCS3，實(shí)現(xiàn)對(duì)IDT7025 —側(cè)的存儲(chǔ)空間訪問。串口擴(kuò)展芯片XR16L788驅(qū)動(dòng)對(duì)MPC8245的寄存器進(jìn)行配置，利用 MPC8245的外設(shè)片選信號(hào)RCS3，完成對(duì)XR16L788寄存器的初始化工作， 并支持MPC8245通過査詢或中斷方式訪問XR16L788的FIFO,從而實(shí)現(xiàn)8 路UART的擴(kuò)展。FPGA控制模塊采用芯片EP2S15，顯示迭加裝置中FPGA功能比較復(fù)雜， 需要對(duì)單板系統(tǒng)進(jìn)行加密，另外，根據(jù)需要，F(xiàn)PGA內(nèi)部也需要內(nèi)置雙口 RAM，通過內(nèi)置雙口 RAM傳送視頻數(shù)據(jù)，此內(nèi)置雙口 RAM不是用在 Multibus接口的系統(tǒng)交互數(shù)據(jù)上，而是用在將視頻數(shù)據(jù)送到MPC8245，通過 MPC8245處理然后根據(jù)需要通過PCI接口送到M9。視頻輸入電路包括三塊芯片DS90CF364B、 AD9880、 BT878，分別連接 到FPGA控制模塊。VGA視頻輸入芯片選擇AD9880KSTZ-150。它支持VGA 視頻輸入，VGA視頻輸入經(jīng)過A/D，其輸出視頻格式為數(shù)字RGB/YUV格式， 通過寄存器選擇YUV數(shù)據(jù)格式，量化后的視頻數(shù)據(jù)送到FPGA。 'PAL/NTSC視頻輸入芯片選擇ADV7401 ，它支持PAL/NTSC視頻輸入， PAL/NTSC視頻輸入經(jīng)過A/D，其輸出視頻格式為數(shù)字RGB/YUV格式，通 過寄存器選擇YUV數(shù)據(jù)格式，量化后的視頻數(shù)據(jù)送到FPGA。LVDS接口芯片采用DS90CF364B。 DS90CF364B主要用于將串行差分 LVDS輸入信號(hào)轉(zhuǎn)化為并行的RGB LVTTL電平數(shù)字信號(hào)，通過寄存器選擇 送至U FPGA。
視頻輸入接口可以支持VGA、 PAL/NTSC、 LVDS等視頻輸入格式。 MultiBus總線接口 。為了使顯示迭加裝置能夠很好地與其它系統(tǒng)接口 ， 同時(shí)又能保證MPC8245不被MultiBus總線上的其它訪問活動(dòng)所頻繁打斷， 從而影響其工作效率，系統(tǒng)中使用雙口 RAM IDT7025實(shí)現(xiàn)顯示迭加裝置與 系統(tǒng)中其它部分的數(shù)據(jù)交換。MPC8245通過地址譯碼在一邊對(duì)雙口 RAM進(jìn) 行操作，MultiBus總線在另一邊對(duì)雙口 RAM進(jìn)行操作，這樣顯示迭加裝置 就可以讀出系統(tǒng)其它部分發(fā)來的數(shù)據(jù)，響應(yīng)各種命令，完成各種圖形功能輸 出。
RS422視頻輸出接口 。本發(fā)明的雙視頻輸出通過MultiBus連接器的自定 義管腳輸出，為保證遠(yuǎn)距離傳送大于10米，行、場(chǎng)同步信號(hào)以RS-422形式 輸出，R、 G、 B信號(hào)要做匹配和驅(qū)動(dòng)處理，出板后以高頻線傳送。行、場(chǎng)同 步信號(hào)選用26LS31來完成，R、 G、 B信號(hào)選用AD811來做視頻驅(qū)動(dòng)。 雙VGA通道輸出支持VGA輸出。為保證遠(yuǎn)距離傳送(大于15米)，行、 場(chǎng)同步信號(hào)以RS-422形式輸出，R、 G、 B信號(hào)要做匹配和驅(qū)動(dòng)處理，出板 后以高頻線傳送。兩路VGA輸出信道可以輸出相同圖像，也可以輸出不同 圖像。
權(quán)利要求
1、一種基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置，其特征在于包括CPU模塊、圖形處理模塊、FPGA控制模塊、雙口RAM模塊、視頻輸入電路、存儲(chǔ)器，所述CPU模塊分別與存儲(chǔ)器、圖形處理模塊、FPGA控制模塊、雙口RAM模塊相連，F(xiàn)PGA控制模塊分別與雙口RAM模塊、圖形處理模塊、視頻輸入電路相連。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置，其 特征在于所述CPU模塊采用最小系統(tǒng)MPC8245。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置，其 特征在于所述圖形處理模塊采用ATI公司M9芯片。
4、根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置，其 特征在于所述視頻輸入電路包括芯片DS90CF364B、 AD9880、 BT878，分 別連接到FPGA控制模塊。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于OpenGL的三維圖形顯示迭加裝置，包括CPU模塊、圖形處理模塊、FPGA控制模塊、雙口RAM模塊、視頻輸入電路、存儲(chǔ)器，所述CPU模塊分別與存儲(chǔ)器、圖形處理模塊、FPGA控制模塊、雙口RAM模塊相連，F(xiàn)PGA控制模塊分別與雙口RAM模塊、圖形處理模塊、視頻輸入電路相連。本發(fā)明可進(jìn)行各種三維圖形處理和特效處理，高效實(shí)現(xiàn)3D驅(qū)動(dòng)，并能適應(yīng)惡劣環(huán)境。
文檔編號(hào)G06T1/20GK101216931SQ200710303488
公開日2008年7月9日 申請(qǐng)日期2007年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月29日
發(fā)明者春 馮, 夏顯忠, 康凱平, 鼎 李, 李旭勇, 谷志軍, 軍 陳, 陳和平, 軍 高, 黃江峰 申請(qǐng)人:長(zhǎng)城信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司;長(zhǎng)沙湘計(jì)海盾科技有限公司