基于ETX模塊的顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　隨著數(shù)字電子技術(shù)的發(fā)展，嵌入式計(jì)算機(jī)逐漸開始顯露頭角，并以強(qiáng)大的功能證明自己的存在。其中視頻系統(tǒng)的發(fā)展最引入注目，從最初簡單的指示燈，到能顯示數(shù)字、字母的數(shù)碼管，直到能顯示漢字的LCD視頻的出現(xiàn)，顯示質(zhì)量和信息量不斷提高。伴隨著導(dǎo)航系統(tǒng)的發(fā)展和對(duì)戰(zhàn)場態(tài)勢(shì)終端顯示的需要，對(duì)視頻系統(tǒng)提出了更高的要求，需要能實(shí)時(shí)、動(dòng)態(tài)地顯示導(dǎo)航信息、地形地貌、態(tài)勢(shì)信息，同時(shí)還要兼容顯示原CRT上的單色雷達(dá)畫面。本文介紹了我們?cè)跐M足視頻新要求方面所做的一些工作。

　　1 顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)基本原理

　　要支持豐富多彩的視頻顯示，這對(duì)CPU模塊提出了很高的要求，通常純粹的單片嵌入式CPU(例如DSP等)已不能勝任，必須另行選擇。圖象顯示不但要求極高的CPU主頻和處理能力，也需要支持圖形操作系統(tǒng)，至少具備能夠驅(qū)動(dòng)VGA(Video Graphics Array)以上分辨率的軟硬件，能夠?yàn)閼?yīng)用程序提供豐富的圖形圖像功能。利用PC機(jī)多年發(fā)展積累的軟硬件資源，是一條事半功倍的簡截途徑。

　　目前硬件上和PC機(jī)視頻系統(tǒng)兼容的、能運(yùn)行圖形操作系統(tǒng)的CPU模塊有許多種，其中德國JUMPtec公司的ETX系列經(jīng)過加固能夠滿足抗惡劣環(huán)境要求。該系列模塊體積小、功耗低、功能強(qiáng)大，具有以下特點(diǎn)：

　　(1)處理器都采用P3以上的CPU，處理速度高;

　　(2)單5V電源支持，簡化整個(gè)嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì);

　　(3)BIOS和PC機(jī)完全兼容，軟件可以直接在PC機(jī)上開發(fā)而無需任何修改;

　　(4)和PC機(jī)外部接口基本相同，例如提供IDE硬盤接口、串口、并口、USB口、PS/2接口等。在系統(tǒng)擴(kuò)充功能上，提供PCI總線和傳統(tǒng)的EISA總線接口。

　　(5)視頻接口提供VGA、INDS接口支持。

　　通過ETX模塊提供的豐富接口資源，可以方便地?cái)U(kuò)展系統(tǒng)所需的標(biāo)準(zhǔn)或非標(biāo)準(zhǔn)接口，同時(shí)由于ETX模塊和通用PC機(jī)軟硬件兼容，可以直接借用通用資源進(jìn)行設(shè)計(jì)，大大簡化系統(tǒng)設(shè)計(jì)的難度。

　　2 顯示系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)

　　顯示系統(tǒng)由液晶顯示器、CPU模塊、電源模塊、IO模塊和視頻轉(zhuǎn)換模塊組成。組成如圖1所示。

?

　　CPU模塊通過ISA總線訪問IO接口;通過串口連接二線檢測設(shè)備;通過LVDS信號(hào)輸出到多功能顯示器。

　　IO模塊能實(shí)現(xiàn)三種功能：外圍通訊設(shè)備的接收和發(fā)送電路、GPS接收器數(shù)據(jù)接收電路和顯示器按鍵控制電路，分別由三種電路實(shí)現(xiàn)。

　　視頻轉(zhuǎn)換模塊用于將原單色視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換為可在LCD顯示的數(shù)字信號(hào)，進(jìn)行圖像合成和放大處理后，用二選一電路選擇顯示彩色畫面或原雷達(dá)單色畫面。

　　電源模塊的輸入電壓為直流28V，經(jīng)變換后為系統(tǒng)內(nèi)各模塊提供所需電壓。