本實用新型屬于數(shù)字圖像技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路。
背景技術(shù):
薄膜電阻陣是一種可以產(chǎn)生熱圖像的高精度、大規(guī)模集成的專用電子器件。它一般與光學(xué)系統(tǒng)、電子驅(qū)動系統(tǒng)、圖像計算機(jī)生成系統(tǒng)和機(jī)械系統(tǒng)等一同構(gòu)成一種紅外場景產(chǎn)生系統(tǒng)。該系統(tǒng)是硬件在回路仿真系統(tǒng)的一個重要組成子系統(tǒng),主要應(yīng)用于紅外成像系統(tǒng)的測試和仿真中,如導(dǎo)彈位標(biāo)器、紅外成像告警器和紅外成像觀測器等。目前,國外對該器件的設(shè)計、生產(chǎn)和使用進(jìn)行了深入地研究,如美國的Honeywell和SBIR公司均有相關(guān)產(chǎn)品見諸于公開報道。美國軍方已經(jīng)成功的建設(shè)了數(shù)個以薄膜電阻陣為核心部件的紅外場景產(chǎn)生系統(tǒng),并投入到多種類型的紅外成像制導(dǎo)武器系統(tǒng)的測試、仿真和評估。
驅(qū)動薄膜電阻陣工作的圖像數(shù)據(jù)是由圖像生成計算機(jī)提供的,通常計算機(jī)顯卡生成的圖像數(shù)據(jù)是以通用顯示器的驅(qū)動格式進(jìn)行順序存儲和使用的,即圖像的左下角數(shù)據(jù)為存儲和使用的起始數(shù)據(jù),然后按自左向右、自下而上逐行逐點掃描方式排列。我國設(shè)計和生產(chǎn)的薄膜電阻陣在驅(qū)動時使用的圖像數(shù)據(jù)順序與通用顯示器圖像數(shù)據(jù)掃描順序不一致,是由薄膜電阻陣設(shè)計者自定義的一種多點同步隔行逐列掃描方式,即驅(qū)動薄膜電阻陣工作時按列掃描,在每一個驅(qū)動時鐘節(jié)拍,同時間隔驅(qū)動一列的多個薄膜電阻像元,每一列掃描驅(qū)動使用數(shù)個驅(qū)動時鐘節(jié)拍完成。因此,為了使薄膜電阻能夠根據(jù)生成的圖像數(shù)據(jù)正確工作,顯示期望的熱圖像,必須在驅(qū)動時對圖像生成計算機(jī)生成的圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)使用順序進(jìn)行轉(zhuǎn)換,即進(jìn)行數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。
目前已有的格式轉(zhuǎn)換方法是利用軟件技術(shù)在圖像生成計算機(jī)中完成輸出數(shù)據(jù)順序的轉(zhuǎn)換,它的主要思路是對計算機(jī)圖像適配器生成的每一幀圖像數(shù)據(jù)通過軟件計算方法對數(shù)據(jù)存儲順序進(jìn)行重新排列,從而滿足薄膜電阻陣驅(qū)動的格式要求。軟件格式轉(zhuǎn)換方法的缺點是要耗費(fèi)大量的計算時間,不能滿足驅(qū)動薄膜電阻陣工作的實時性需求。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種滿足驅(qū)動薄膜電阻陣工作的實時性需求、且靈活性高的數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路。
為解決上述技術(shù)問題,本實用新型采用的技術(shù)方案是,包括依次相連接的雙端口RAM、時序控制電路和地址譯碼電路,地址譯碼電路還與雙端口RAM相連接;雙端口RAM的另一端用于與數(shù)據(jù)源相連接,時序控制電路用于與薄膜電阻陣驅(qū)動系統(tǒng)相連接。
該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路通過雙端口RAM接收數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù),進(jìn)行緩沖保存,并在時序控制電路和地址譯碼電路的控制下,最終向薄膜電阻陣驅(qū)動系統(tǒng)輸出驅(qū)動薄膜電阻陣正常顯示所需排布順序的數(shù)據(jù);上述雙端口RAM用于接收數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù),進(jìn)行緩沖保存,并接收地址譯碼電路和時序控制電路發(fā)出的信號。上述時序控制電路用于向地址譯碼電路傳輸?shù)刂匪饕盘?,還用于向雙端口RAM中傳輸數(shù)據(jù)讀出控制信號,并按照所需的排布方式讀取雙端口RAM中的數(shù)據(jù)。上述地址譯碼電路用于接收時序控制電路發(fā)送的地址索引信號,產(chǎn)生驅(qū)動薄膜電阻陣正常顯示所需的地址信號,并將地址信號傳輸給雙端口RAM。
進(jìn)一步地,該時序控制電路和地址譯碼電路協(xié)同分別向雙端口RAM中發(fā)出數(shù)據(jù)讀出控制信號和地址信號為:對多列數(shù)據(jù)間,逐列連續(xù)讀取,每一列數(shù)據(jù)中,間隔行讀取?!?/p>
進(jìn)一步地,該每一列數(shù)據(jù)中,間隔行數(shù)為8n,其中n為1或2。
進(jìn)一步地,該時序控制電路和地址譯碼電路由一個FPGA芯片組成。
上述一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路的實現(xiàn)方法如下:該時序控制電路向地址譯碼電路輸出地址索引信號,地址譯碼電路接收地址索引信號,并產(chǎn)生驅(qū)動薄膜電阻陣正常顯示所需的地址信號,傳輸給雙端口RAM;所述時序控制電路向雙端口RAM中傳輸讀出數(shù)據(jù)控制信號,按照所需的排布方式讀取雙端口RAM中的數(shù)據(jù),并將讀出的數(shù)據(jù)傳輸給薄膜電阻陣驅(qū)動系統(tǒng)。
本實用新型一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路及實現(xiàn)方法具有如下優(yōu)點:1.時序控制電路、地址譯碼電路和雙端口RAM協(xié)同工作,使得數(shù)據(jù)源的數(shù)據(jù)寫入過程與薄膜電阻陣驅(qū)動系統(tǒng)的數(shù)據(jù)讀出過程協(xié)調(diào)工作,很好的保證了圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的可靠性和實時性。2.使用地址譯碼電路通過組合邏輯對時序控制電路產(chǎn)生的信號組合譯碼產(chǎn)生,具有很高的可靠性和實時性;同時,針對不同薄膜電阻陣,只需改變時序控制電路和地址譯碼電路就可以實現(xiàn)圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換功能,具有很高的靈活性。
附圖說明
圖1是本實用新型一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路的結(jié)構(gòu)示意圖;
其中:1.雙端口RAM;2.地址譯碼電路;3.時序控制電路;4.數(shù)據(jù)源;5.薄膜電阻陣驅(qū)動系統(tǒng)。
具體實施方式
本實用新型一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路,如圖1所示,包括依次相連接的雙端口RAM1、時序控制電路3和地址譯碼電路2,該地址譯碼電路2還與雙端口RAM 1相連接;該雙端口RAM1的另一端用于與數(shù)據(jù)源4相連接,該時序控制電路3用于與薄膜電阻陣驅(qū)動系統(tǒng)5相連接。時序控制電路3和地址譯碼電路2由一個FPGA芯片組成。
該數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路通過雙端口RAM 1接收數(shù)據(jù)源4的數(shù)據(jù),進(jìn)行緩沖保存,并在時序控制電路3和地址譯碼電路2的控制下,最終向薄膜電阻陣驅(qū)動系統(tǒng)5輸出驅(qū)動薄膜電阻陣正常顯示所需排布順序的數(shù)據(jù);上述雙端口RAM 1用于接收數(shù)據(jù)源4的數(shù)據(jù),進(jìn)行緩沖保存,并接收地址譯碼電路2和時序控制電路3發(fā)出的信號。
上述時序控制電路3用于向地址譯碼電路2傳輸?shù)刂匪饕盘?,還用于向雙端口RAM 1中傳輸數(shù)據(jù)讀出控制信號,并按照所需的排布方式讀取雙端口RAM 1中的數(shù)據(jù)。上述地址譯碼電路2用于接收時序控制電路3發(fā)送的地址索引信號,產(chǎn)生驅(qū)動薄膜電阻陣正常顯示所需的地址信號,并將地址信號傳輸給雙端口RAM1。
上述一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路,時序控制電路3和地址譯碼電路2協(xié)同分別向雙端口RAM 1中發(fā)出數(shù)據(jù)讀出控制信號和地址信號為:對多列數(shù)據(jù)間,逐列連續(xù)讀取,每一列數(shù)據(jù)中,間隔行讀取。每一列數(shù)據(jù)中,間隔行數(shù)為8n,其中n為1或2。
上述的一種數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換電路的實現(xiàn)方法如下:該時序控制電路3向地址譯碼電路2輸出地址索引信號,地址譯碼電路2接收地址索引信號,并產(chǎn)生驅(qū)動薄膜電阻陣正常顯示所需的地址信號,傳輸給雙端口RAM 1;該時序控制電路3向雙端口RAM 1中傳輸讀出數(shù)據(jù)控制信號,按照所需的排布方式讀取雙端口RAM 1中的數(shù)據(jù),并將讀出的數(shù)據(jù)傳輸給薄膜電阻陣驅(qū)動系統(tǒng)5。
本實用新型是以雙端口RAM 1為媒介,通過時序邏輯控制完成數(shù)字圖像數(shù)據(jù)格式的轉(zhuǎn)換。本實用新型完全由硬件實現(xiàn),不受軟件系統(tǒng)的限制,具有簡單、可靠、穩(wěn)定的特點。
實施例
本實施例以128×128薄膜電阻陣為例,具體描述說明上述地址信號產(chǎn)生的過程。
128×128薄膜電阻陣通過16路D/A信號并行驅(qū)動控制,每一路D/A信號控制連續(xù)的8行。驅(qū)動128×128薄膜電阻陣的圖像數(shù)據(jù)順序是:首先是第1列第1行、第1列第9行、第1列第17行、…、第1列第120行、第1列第2行、第1列第10行、…、第1列第121行、…、第1列第128列,其次第二列第1行,…,最后是第128列第128行。時序控制電路3根據(jù)基準(zhǔn)時鐘信號,控制一個14位計數(shù)器,計數(shù)器從0開始順序計數(shù),該計數(shù)器計數(shù)值送給地址譯碼電路2。地址譯碼電路2按照布爾邏輯代數(shù)方法,以計數(shù)器計數(shù)值為輸入,產(chǎn)生用于從雙端口RAM 1中提取圖像數(shù)據(jù)的地址信號,該地址信號滿足對多列數(shù)據(jù)間,逐列連續(xù)讀取,每一列數(shù)據(jù)中,間隔行讀取。