專利名稱：筆劃式符號(hào)發(fā)生器及改善其顯示效果的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于機(jī)載顯示設(shè)備中的符號(hào)生成技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種筆劃式符號(hào)發(fā)生器及改善其顯示效果的方法。
背景技術(shù)：
平視顯示器或頭盔顯示器把需要顯示的符號(hào)準(zhǔn)確地投射到駕駛員的正前方視場(chǎng)中，使各種信息與真實(shí)的外景信息疊加在一起，而這些顯示符號(hào)是由符號(hào)發(fā)生器生成的。符號(hào)發(fā)生器是整個(gè)字符輸出的源頭，它輸出信號(hào)的質(zhì)量直接決定了終端顯示效 果。平視顯示器狀態(tài)畫面上的各種圖形(線、圓、字符)都可以看作由若干直線段組合出來(lái)的，字符轉(zhuǎn)換精度越高，分辨率越高，輸出的點(diǎn)越多，形成的線段越細(xì)膩，所以DA轉(zhuǎn)換電路的優(yōu)劣直接決定了畫面顯示質(zhì)量。目前DA芯片本身固有特性存在1/2量程、1/4量程、1/8量程等等，轉(zhuǎn)換時(shí)，由于計(jì)數(shù)器翻轉(zhuǎn)不同步，使偏轉(zhuǎn)信號(hào)出現(xiàn)偏移，D/A輸出干擾電壓可達(dá)幾百毫伏，甚至幾伏，由此造成顯示筆劃在該處出現(xiàn)暗點(diǎn)或亮點(diǎn)或扭曲，我們稱此為“過(guò)零現(xiàn)象”，屬于“毛刺”干擾問(wèn)題。目前的矢量字符發(fā)生器硬件架構(gòu)一種是直接采用電壓型DA轉(zhuǎn)換器輸出信號(hào)，毛刺干擾比較明顯。另一種是電流型DA轉(zhuǎn)換器配合運(yùn)放和采樣保持器輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)，原理是單獨(dú)檢測(cè)，濾掉個(gè)別量程轉(zhuǎn)換點(diǎn)的毛刺，此方案在不同硬件模塊上表現(xiàn)效果不同，沒(méi)有完全消除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種筆劃式符號(hào)發(fā)生器及改善其顯示效果的方法，以消除符號(hào)發(fā)生器顯示時(shí)出現(xiàn)的“毛刺”干擾。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的筆劃式符號(hào)發(fā)生器包括矢量發(fā)生器，所述矢量發(fā)生器的輸出端分別連接DA轉(zhuǎn)換器和采樣保持器，且DA轉(zhuǎn)換器和采樣保持器通過(guò)運(yùn)算放大器相連，所述DA轉(zhuǎn)換器設(shè)有用于矢量發(fā)生器輸出的X、Y偏轉(zhuǎn)坐標(biāo)輸入的端口，所述采樣保持器設(shè)有用于矢量發(fā)生器采樣保持信號(hào)輸入的端口。進(jìn)一步的，所述DA轉(zhuǎn)換器為DAC-HF12BMM，運(yùn)算放大器為AM500，采樣保持器為AD585SE。本發(fā)明的改善筆劃式符號(hào)發(fā)生器顯示效果的方法步驟如下
(1)筆劃式符號(hào)發(fā)生器的矢量發(fā)生器中的字符產(chǎn)生邏輯模塊產(chǎn)生并行的兩路12位X、Y偏轉(zhuǎn)坐標(biāo)數(shù)字量，并以一定的速率輸入DA轉(zhuǎn)換器；
(2)DA轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電流信號(hào)；
(3)模擬電流信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓型偏轉(zhuǎn)信號(hào)放大傳輸；
(4)矢量發(fā)生器中的采樣保持邏輯模塊產(chǎn)生采樣保持信號(hào)控制采樣保持器的采樣保持時(shí)序，要求采樣保持時(shí)序與字符輸出之間的關(guān)系是字符輸出時(shí)鐘與字符書寫速率一致，字符輸出的DA轉(zhuǎn)換信號(hào)正常點(diǎn)處在采樣區(qū)，出現(xiàn)小的跳變時(shí)剛好處在保持區(qū)，從而剔除了毛刺干擾，使得電壓型偏轉(zhuǎn)信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣保持電路后輸出平滑的X、Y偏轉(zhuǎn)信號(hào)。
進(jìn)一步的，所述采樣保持信號(hào)是矢量發(fā)生器內(nèi)系數(shù)乘法器時(shí)鐘以及它的衍生脈沖，采樣保持信號(hào)與系數(shù)乘法器時(shí)鐘具有相同的頻率。進(jìn)一步的，采樣保持脈沖占空比與字符書寫時(shí)鐘占空比一致，保證采樣保持器有足夠的采樣時(shí)間，使得當(dāng)DA轉(zhuǎn)換信號(hào)出現(xiàn)小的跳變時(shí)輸出信號(hào)剛好處在保持區(qū)。本發(fā)明的筆劃式符號(hào)發(fā)生器及改善其顯示效果的方法，采用DA轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器和采樣保持器硬件電路實(shí)現(xiàn)X和Y偏轉(zhuǎn)模擬信號(hào)輸出，利用矢量發(fā)生器中字符輸出與字符書寫速率之間的關(guān)系控制采樣保持信號(hào)，實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)信號(hào)光滑輸出。解決了 DA芯片轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的固有“毛刺”干擾，改善了符號(hào)發(fā)生器輸出符號(hào)的平滑效果，從而提高符號(hào)顯示質(zhì)量。


圖I是本發(fā)明筆劃式符號(hào)發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意 圖2是采樣保持時(shí)序示意圖；·
圖3是采樣保持不適效果 圖4是合適的采樣保持效果圖。
具體實(shí)施例方式一、筆劃式符號(hào)發(fā)生器
如圖I所示，筆劃式符號(hào)發(fā)生器包括矢量發(fā)生器1，該矢量發(fā)生器I的輸出端分別連接DA轉(zhuǎn)換器4和米樣保持器6,且DA轉(zhuǎn)換器4的信號(hào)輸出連入運(yùn)算放大器5的信號(hào)輸入端，運(yùn)算放大器5的信號(hào)輸出連入采樣保持器6的信號(hào)輸入端，DA轉(zhuǎn)換器設(shè)有用于矢量發(fā)生器輸出的X、Y偏轉(zhuǎn)坐標(biāo)輸入的端口，采樣保持器設(shè)有用于矢量發(fā)生器采樣保持信號(hào)輸入的端口。DA轉(zhuǎn)換器為DAC-HF12BMM，運(yùn)算放大器為AM500，采樣保持器為AD585SE。筆劃式符號(hào)發(fā)生器的矢量發(fā)生器I中的字符產(chǎn)生邏輯模塊2并行產(chǎn)生的兩路12位的數(shù)字量(X和Y坐標(biāo)信息)以一定速率打入DA轉(zhuǎn)換器4后經(jīng)過(guò)DA轉(zhuǎn)換器4轉(zhuǎn)換成模擬電流信號(hào)，模擬的電流信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器5轉(zhuǎn)換成電壓型信號(hào)放大傳輸，電壓型偏轉(zhuǎn)信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣保持電路6后輸出X和Y偏轉(zhuǎn)信號(hào)，矢量發(fā)生器I中的采樣保持邏輯模塊3產(chǎn)生采樣保持信號(hào)控制采樣保持器的采樣保持時(shí)序。二、改善筆劃式符號(hào)發(fā)生器顯示效果的方法 改善筆劃式符號(hào)發(fā)生器顯示效果的方法步驟如下
(1)筆劃式符號(hào)發(fā)生器的矢量發(fā)生器中的字符產(chǎn)生邏輯模塊產(chǎn)生并行的兩路12位X、Y偏轉(zhuǎn)坐標(biāo)數(shù)字量，并以一定的速率輸入DA轉(zhuǎn)換器；
(2)DA轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電流信號(hào)；
(3)模擬電流信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓型偏轉(zhuǎn)信號(hào)放大傳輸；
(4)矢量發(fā)生器中的采樣保持邏輯模塊產(chǎn)生采樣保持信號(hào)控制采樣保持器的采樣保持時(shí)序，要求采樣保持時(shí)序與字符輸出之間的關(guān)系是字符輸出時(shí)鐘與字符書寫速率一致，字符輸出的DA轉(zhuǎn)換信號(hào)正常點(diǎn)處在采樣區(qū)，出現(xiàn)小的跳變時(shí)剛好處在保持區(qū)，從而剔除了毛刺干擾，使得電壓型偏轉(zhuǎn)信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣保持電路后輸出平滑的X、Y偏轉(zhuǎn)信號(hào)。筆劃式符號(hào)發(fā)生器采樣保持時(shí)序圖見(jiàn)圖2，以圖I所示的筆劃式符號(hào)發(fā)生器為例進(jìn)行說(shuō)明，圖2中21表示矢量發(fā)生器內(nèi)二進(jìn)制系數(shù)乘法器時(shí)鐘，22表示在計(jì)數(shù)器時(shí)鐘頻率下DA輸出的每一個(gè)矢量點(diǎn)電壓波形中出現(xiàn)毛刺干擾時(shí)電壓波形，23表示反向的二進(jìn)制系數(shù)乘法器時(shí)鐘，24表示采樣保持信號(hào)，25表示采樣保持后的矢量點(diǎn)電壓波形。采樣保持信號(hào)必須是矢量發(fā)生器內(nèi)系數(shù)乘法器時(shí)鐘以及它的衍生脈沖，采樣保持信號(hào)與系數(shù)乘法器時(shí)鐘具有相同的頻率。脈沖占空比的選擇要保證采樣保持器有足夠的采樣時(shí)間，選擇合適的采樣保持信號(hào)，使得當(dāng)DA轉(zhuǎn)換信號(hào)出現(xiàn)小的跳變時(shí)輸出信號(hào)剛好處在保持區(qū)，從而剔除了毛刺干擾，輸出均勻連續(xù)的信號(hào)。如圖3、4，對(duì)平視顯示器顯示畫面截圖對(duì)比分析，圓圈處為顯示差異處。采樣保持不適效果圖見(jiàn)圖3，字符變形處a和b字符位置剛好在X坐標(biāo)軸上是DA轉(zhuǎn)換誤差最大處，導(dǎo)致字符顯示不同程度的變形、殘缺。合適的采樣保持效果圖見(jiàn)圖4，改善后的顯示字符aa和bb字符明顯圓滑、均勻。最后所應(yīng)說(shuō)明的是以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明而非限定本發(fā)明的技術(shù)方案，不同實(shí)例參數(shù)值不同，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解；依然可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明的精神和范圍的任何·修改或局部替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
權(quán)利要求
1.一種筆劃式符號(hào)發(fā)生器，包括矢量發(fā)生器，其特征在于，所述矢量發(fā)生器的輸出端分別連接DA轉(zhuǎn)換器和采樣保持器，且DA轉(zhuǎn)換器和采樣保持器通過(guò)運(yùn)算放大器相連，所述DA轉(zhuǎn)換器設(shè)有用于矢量發(fā)生器輸出的X、Y偏轉(zhuǎn)坐標(biāo)輸入的端口，所述采樣保持器設(shè)有用于矢量發(fā)生器采樣保持信號(hào)輸入的端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的筆劃式符號(hào)發(fā)生器，其特征在于所述DA轉(zhuǎn)換器為DAC-HF12BMM，運(yùn)算放大器為AM500，采樣保持器為AD585SE。
3.一種改善筆劃式符號(hào)發(fā)生器顯示效果的方法，其特征在于，該方法的步驟如下 (1)筆劃式符號(hào)發(fā)生器的矢量發(fā)生器中的字符產(chǎn)生邏輯模塊產(chǎn)生并行的兩路12位X、Y偏轉(zhuǎn)坐標(biāo)數(shù)字量，并以一定的速率輸入DA轉(zhuǎn)換器； (2)DA轉(zhuǎn)換器將數(shù)字量轉(zhuǎn)換成模擬電流信號(hào)； (3)模擬電流信號(hào)經(jīng)過(guò)運(yùn)算放大器轉(zhuǎn)換成電壓型偏轉(zhuǎn)信號(hào)放大傳輸； (4)矢量發(fā)生器中的采樣保持邏輯模塊產(chǎn)生采樣保持信號(hào)控制采樣保持器的采樣保持時(shí)序，要求采樣保持時(shí)序與字符輸出之間的關(guān)系是字符輸出時(shí)鐘與字符書寫速率一致，字符輸出的DA轉(zhuǎn)換信號(hào)正常點(diǎn)處在采樣區(qū)，出現(xiàn)小的跳變時(shí)剛好處在保持區(qū)，從而剔除了毛刺干擾，使得電壓型偏轉(zhuǎn)信號(hào)經(jīng)過(guò)采樣保持電路后輸出平滑的X、Y偏轉(zhuǎn)信號(hào)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的改善筆劃式符號(hào)發(fā)生器顯示效果的方法，其特征在于所述采樣保持信號(hào)是矢量發(fā)生器內(nèi)系數(shù)乘法器時(shí)鐘以及它的衍生脈沖，采樣保持信號(hào)與系數(shù)乘法器時(shí)鐘具有相同的頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的改善筆劃式符號(hào)發(fā)生器顯示效果的方法，其特征在于采樣保持脈沖占空比與字符書寫時(shí)鐘占空比一致，保證采樣保持器有足夠的采樣時(shí)間，使得當(dāng)DA轉(zhuǎn)換信號(hào)出現(xiàn)小的跳變時(shí)輸出信號(hào)剛好處在保持區(qū)。
全文摘要
本發(fā)明涉及筆劃式符號(hào)發(fā)生器及改善其顯示效果的方法，筆劃式符號(hào)發(fā)生器包括矢量發(fā)生器，該矢量發(fā)生器的輸出端分別連接DA轉(zhuǎn)換器和采樣保持器，且DA轉(zhuǎn)換器和采樣保持器通過(guò)運(yùn)算放大器相連，DA轉(zhuǎn)換器設(shè)有用于矢量發(fā)生器輸出的X、Y偏轉(zhuǎn)坐標(biāo)輸入的端口，采樣保持器設(shè)有用于矢量發(fā)生器采樣保持信號(hào)輸入的端口；本發(fā)明采用DA轉(zhuǎn)換器、運(yùn)算放大器和采樣保持器硬件電路實(shí)現(xiàn)X和Y偏轉(zhuǎn)模擬信號(hào)輸出，利用矢量發(fā)生器中字符輸出與字符書寫速率之間的關(guān)系控制采樣保持信號(hào)，實(shí)現(xiàn)偏轉(zhuǎn)信號(hào)光滑輸出，解決了DA芯片轉(zhuǎn)換過(guò)程中產(chǎn)生的固有“毛刺”干擾，改善了符號(hào)發(fā)生器輸出符號(hào)的平滑效果，從而提高符號(hào)顯示質(zhì)量。
文檔編號(hào)G09G3/20GK102968949SQ201210406599
公開(kāi)日2013年3月13日 申請(qǐng)日期2012年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月23日
發(fā)明者王靈剛, 高海峰, 李潔 申請(qǐng)人:中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司洛陽(yáng)電光設(shè)備研究所