基于TMS34020的图形显示处理模块的设计

2010-04-29 20:25:18来源: 电子产品世界

引言

      信息处理技术的发展对显示处理设备提出越来越高的要求,目前的显示器和图形适配器(又称图形卡或显卡)大多可支持1280×1024的高分辨率显示模式。但是,这些高分辨率的显示处理系统主要是面向传统的桌面显示,不能满足专业或某些尖端技术领域的要求,我们研制出的基于TMS34020的图形显示处理模块,支持通用的1280×1024高分辨率显示模式,并提供了专用软件开发环境,可满足不同专业显示领域的应用。

显示处理模块系列结构

      图形显示处理模块的体系结构见图1。该显示处理模块主要由系统处理器(GSP)、可编程存储器(EPROM)、动态存储器(DRAM)、帧存储器(由VRAM组成)及带彩色查找表的视频数模转换部件(RAMDAC)等部分组成。

  GSP采用TMS34020芯片,它是图形显示处理模块的核心器件,负责系统管理,程序存储器中读取指令和数据,在显示存储器中画图,控制动态存储器的刷新和显示图形的屏幕刷新,本板的串口通讯、局部总线的管理以及与PC主机的交互。GSP提供了主机接口I/O寄存器。对主机的访问进行地址译码,并缓存数据。主机通过该接口装载GSP的程序或读写GSP局部存储器的数据。1MB的EPROM存储器用于存储中断向量、初始化程序、基本的图形函数、字符和图符。4MB的DRAM组成的系统存储器用于存放程序和数据,同时也有一部分用作系统堆栈和图形暂存区,以满足大幅漫游、多幅动画等特殊功能的要求,2MB的VRAM用于存放图形数据,RAMDAC将顺序送来得数据进行D/A转换后输出视频模拟信号。因VRAM串行口数据流输出速度远低于RAMDAC的数据流输入速度,故要在VRAM与RAMDAC间设有并/串转换电路,将慢速的数据流转换成高速的数据流,再输入到RAMDAC。

接口电路

  TMS34020显示处理模块的接口电路包括主机接口和局部总线接口,由ALTERA可擦除的可编程逻辑器件(EPLD)实现。其中,局部总线接口完成TMS34020处理器与存储器和RAMDAC的数据交换以及地址和时序控制,主机接口见图2,主机通过该接口实现与图形卡之间的通信控制和数据传输,对主机的访问进行地址译码,并缓存数据,把TMS34020处理器的寄存器当做主机的存储器单元由主机直接访问。

存储空间的分配

  图形显示处理模块配置1MB的EPROM,4MB的DRAM和2MB的VRAM均处于局部存储空间,可映射到主机存储空间。其地址分配见图3,灰色为保留空间。

  VRAM作为显示存储器既提供作图区,又为屏幕刷新提供服务,VRAM是在普通DRAM上增加了SRAM移位寄存器和一个串口。图形处理器作图处理(如画图、存图、取图)使通过DRAM的随机口作存取操作,与此同时,象素数据不断通过SRAM移位寄存器和串口输出作显示刷新用。因而,采用VRAM作帧存,除了从DRAM到SRAM的传送周期外的所有时间(超过99%)都可用作图形处理。

视频输出

  视频输出电路由并/串连接电路和RAMDAC组成,其中,并/串转换电路核心芯片为BT438,将低速的VRAM数据流转换为高速的数据流。由于绝大部分高分辨显示器只接受模拟视频信号输入,所以这两者之间需要一个数模转换器(DAC),图形显示处理模块上用的BT459就是配色表和DAC的组合元件(RAMDAC)。它是在DAC前加配色表使得图形显示彩色的范围更广,且改变显示颜色更灵活,同时,BT459还支持位面屏蔽和闪烁、硬件光标等功能。使输出的视频能满足更广泛领域的应用。

软件设计

  图形显示处理模块支持用户在两个层次编写应用程序,一是在底层编写程序,直接应用TMS34020工具(包括TMS34020汇编、TMS34020编译软件、TMS34020图形函数库和数字函数库)编写装载到GSP局部存储器的应用程序;二是在上层编写程序,编程者只需编写主机运行的应用程序,而不必用TMS34020程序设计语言编写程序。

  

[1] [2]

关键字:TMS34020  芯片  显示  处理模块

编辑:鲁迪 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/szds/2010/0429/article_1560.html
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