飞行显示器实时显示设计和实现

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1、飞行显示器实时显示设计和实现　　摘要：针对现代飞机电子座舱系统实时显示要求，需要在数据处理和图形显示两方面提高性能。为解决性能问题，在软件上采用OpenGL结合VxWorks进行开发，针对数据接口特点合理设计多个任务进行数据处理，实际测试数据处理占用CPU小于2%；为提高图形显示效率，提出利用OpenGL强大的纹理贴图功能实现文字、仪表的显示，实践表明纹理贴图较点阵速度快、显示效果好，显示刷新率达到20Hz，满足了实时显示要求。项目验证采用的软件设计技术可满足飞行显示器实时性要求。关键词：电子座舱；实时显示；嵌入式系统；航空电子中图分类号：TN911?34；V241.

2、8文献标识码：A文章编号：1004?373X（2013）14?0035?03Designandimplementationofreal?timeflightdisplayWENSheng?feng（AeronauticalComputingTechniqueResearchInstitute，Xi’an710119，China）Abstract：Forthereal?timedisplayrequirementsofairplaneelectroniccockpit，theperformancesof10dataprocessingandgraphicaldispla

3、yshouldbeimproved.Togainthedesiredperformance，amethodbasedonOpenGLandVxWorksisadopted.Accordingtothecharacteristicsofdifferentinterfaces，datacanbeprocessedbydifferenttasks.Thetestsshowthatdataprocessingjustoccupylessthan2%CPUtime.Toenhancethegraphicaldisplayefficiency，thetexturemappingt

4、echniquesofOpenGLisutilizedtorealizedisplayoftextsandinstruments.Thepracticeshowsthatthetexturemappingisfasteranditsdisplayresultisbetterthanthedottingtechnique，anditsdisplayrefreshrateisupto20Hz，whichcanmeetthereal?timerequirementsofflightdisplay.Keywords：electroniccockpit；real?timedis

5、play；embeddedsystem；avionics10随着微电子、计算机、传感器、自动控制等技术的发展成熟，采用信息集中显示的飞行显示器替代传统分立仪表成为现实。相比以往多个分立仪表的配置，采用飞行显示器可节省面板空间，提高系统可靠性，降低维护成本；而且通过将相关信息集中显示，信息显示更加直观，大幅减轻飞行员工作强度。因此，采用飞行显示器的电子座舱系统代表座舱技术的主流发展方向[1]。飞行显示器与大气系统、航姿、导航系统、通信系统、飞行控制系统等系统交联，实时采集处理交联设备信息并按规范进行显示，是飞机航电系统的核心部件。飞行显示器属于典型的嵌入式系统，实时性要

6、求高，需实时处理各种交联设备数据并实时更新显示画面。为满足实时性要求，需要在硬件设计和软件设计方面进行改进以提高系统性能。相对硬件设计在提高性能所付出的诸如功耗加大、成本上升等代价，软件设计方面的改进代价较小，而且实践表明合理的软件设计对整体的性能提高尤为重要。本文结合笔者在某飞行显示器中的开发经验，对项目中采用的实时显示技术进行详细介绍，希望能对从事类似工作的人员提供有用参考。1系统概述这里开发的飞行显示器平台主要配置如下：主处理器采用Motorola公司PMC8245处理器（PowerPC603e内核），图形处理器（GPU）采用ATI公司的MOBILITYRADE

7、ON9000，采用PCI总线，32位总线宽度，33MHz总线频率，显示屏分辨率为1024×768，24位色。飞行显示器与外部设备交联的ARINC407，ARINC419，ARINC453，ARINC429、模拟量、离散量等接口由专门的接口处理板进行原始数据处理，并利用共享内存方式与主处理器间进行数据交换，与外部交联的RS10422接口直接由主处理器处理。飞行显示器作为航电系统核心，与外部设备交联的接口数量和类型多，例如作者开发的飞行显示器与外部设备交联的接口含8路ARINC429，2路ARINC453，4路RS422，2路ARINC407，其他接口还