基于FPGA的半實物虛擬水平儀的設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、飛機綜合訓(xùn)練模擬器是現(xiàn)代航空部門進行科研、訓(xùn)練等不可缺少的技術(shù)裝備,在分析飛行品質(zhì)、研制飛行器和訓(xùn)練飛行員等方面都具有很高的經(jīng)濟價值和軍事價值。水平儀是飛機綜合訓(xùn)練模擬器座艙儀表系統(tǒng)中用于顯示飛機飛行姿態(tài)的儀表,主要完成俯仰、傾斜等指示功能。
　　 本文主要闡述了飛機綜合訓(xùn)練模擬器座艙半實物虛擬水平儀的設(shè)計方案,就虛擬水平儀的設(shè)計難點進行了研究,提出了解決方案,通過實際調(diào)試證明了該設(shè)計和關(guān)鍵問題解決方案的可行性。
　　

2、選擇FPGA作為半實物虛擬水平儀系統(tǒng)的控制器,為了達到更逼真的設(shè)計效果,提出了基于三維坐標變換的解決方案；為了滿足虛擬水平儀對高實時性的要求,進一步提出了拋開緩存,直接采用反變換的方式進行圖形顯示的方案。
　　 為了提高系統(tǒng)的運行速度,使用查表法實現(xiàn)對反余弦函數(shù)的計算；使用不恢復(fù)開方算法設(shè)計開方運算單元；將浮點數(shù)的運算轉(zhuǎn)化成整型數(shù)的運算進行處理；設(shè)計了二條四級流水線結(jié)構(gòu)。
　　 設(shè)計UART控制器和LCD圖像顯示控制模塊