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机载平视显示系统是现代飞机上的重要显示设备之一,对提高飞机作战效能、保障飞行安全有着重要作用。视频图形生成系统用于实现图形的绘制和视频实时处理,是平显系统的核心部件之一。本文针对现有的平显视频图形生成系统中的不足之处展开深入研究,致力于优化系统架构,降低资源占用,提高图形显示质量和视频处理速度。主要工作如下:(1)完成了现有视频图形生成系统的功能测试和性能测试,根据系统功能实现完整度和实际成像画面显示效果,指出了系统改进和优化的方向。(2)优化了系统逻辑架构,通过调整模块间的执行顺序和操作步骤,保证系统功能正确,同时降低了部分功能实现的复杂度。根据实际需求,优化了系统BRAM资源空间分配,优化后BRAM资源占用为58.3%,降低了25.3%,有效提高了系统稳定性和可扩展性。(3)提出了改进的多线宽三角形绘制,使得多线宽三角形顶点尖锐,无失真,同时也适用于多边形顶点无失真绘制。提出了改进的圆弧快速绘制算法,克服了角度判别法中的大量三角函数计算和多余点判断问题,有效提高了圆弧绘制速度和效率。提出了适用于本系统的矢量字符绘制方案,方便硬件实现,字符显示效果得到显著改善。(4)提出了改进的视频双向映射旋转算法,采用查找表技术极大的降低了算法复杂度,当分辨率为1024×1024时,乘法计算量较改进前降低了3个数量级,有效提高了视频处理速度。研究了反走样字符、图形与视频叠加算法,优化了硬件实现方案,使得叠加后字符图形边缘光滑、无锯齿,有效改善了显示效果,同时降低了DDR3中断处理复杂度,减小了系统处理延迟。(5)完成了系统高速通信接口的设计、优化与实现。实现了CPU与GPU间PCI-E总线通信,支持PIO和DMA两种数据传输模式;优化并实现了DDR3存储中断嵌套功能,提高了系统速度和可靠性;设计并实现了系统自检测功能,通过PCI-E总线将检测信息实时反馈给CPU,提高了系统故障快速定位能力,并根据检测结果将处于未工作状态的芯片设置为节电模式,降低了系统功耗。测试结果表明,优化设计后的系统图形显示质量显著提高,视频处理延迟减小,PAL视频最大延迟为39.2ms,降低了64.8ms,整体功耗为11.13W,功耗比上一代产品降低了70%。系统已通过联合测试验收,性能优良,各项指标均满足技术协议要求。