某型無人機信息系統字符疊加模塊設計
摘要:為了獲得二維圖像中目標空間方位信息的同時,保證圖像幀信息同步,采用了一種基于MB90092芯片的字符疊加方法。分析了視頻字符疊加原理,給出了字符疊加電路實現方法,設計了疊加系統主程序流程及中斷子程序流程,研究了各子模塊的功能及工作原理。該疊加模塊應用于某型無人機信息系咎,疊加系統工作正常,疊加圖像質量較好,能夠滿足系統獲取相關信息的需求。
關鍵詞:字符疊加;信息系統;目標信息;顯示模塊
信息系統是無人機為完成目標偵察任務而配備的,負責對信息的獲取、數據傳輸以及目標信息分析處理的系統,用于對靶場目標命中情況進行實時監控并做出及時評估,以及對攻擊效果進行空中偵察。同時,該系統也可用于空軍對地攻擊前對敵方目標的預先偵察,為飛行員使用電視制導武器提供準確的地形、航路地標、目標等信息。因此,獲取目標場景以及目標的空間方位、距離等信息是偵察無人機信息系統必須具備的基本功能。
為保證圖像幀信息同步和信息系統設計組成簡單,采用字符疊加技術,將所需信息通過字符疊加功能模塊與視頻圖像進行疊加,疊加后的視頻信號經數據鏈路子系統傳輸到信息分析處理子系統進行目標信息的分析。
1 視頻字符疊加原理
字符通常是指數字、字母、常用符號等由ASCII碼表示的符號,以點陣的形式存儲。字符發生器是一種專用的ROM存放著常用字符的點陣數據,需要疊加時調出ROM中的字符點陣數據,當這些點陣數據脈沖與行同步脈沖相關時,即各行中同一位置的點陣脈沖滯后于該行同步脈沖一個固定時間時,字符圖形顯示在監視器上才能穩定。同步分離電路從全電視信號中分離場,行同步信號作為顯示的基準。行同步脈沖決定一行字符在屏幕的總寬度。AT89S52對行同步脈沖進行計數,在指定的行內發出垂直方向顯示脈沖,在脈沖有效的行內顯示字符。這就完成了字符在視頻信號上的疊加。其原理圖如圖1所示。
2 基于MB90092芯片字符疊加設計
2.1 MB90092芯片簡介
MB90092芯片是FUJITSU公司推出的一種OSD芯片。使用該芯片設計疊加電路,不僅軟件編程簡單,而且可真正實現全中文顯示。作為顯示文本和圖形的控制器,MB90092支持的字符顯示點陣為24x32,每個字符可以有不同顏色。它有視頻信號輸入腳,在內部可完成視頻信號與字符信號疊加,直接輸出復合視頻信號。MB90092內部可自行產生同步信號,因此,無須外加視頻信號和同步信號,可直接輸出字符信號至監視器,在監視器上顯示不同背景顏色、不同的字符顏色的文本。MB90092和外部ROM連接,可顯示4 096個不同字符;它內含視頻顯示存儲器(VRAM)和視頻信號發生器,外加一個字庫芯片以及少量的外部元件,就可以組成字符疊加電路。
2.2 字符疊加電路實現
字符疊加功能模塊采用89S52單片機、MB90092、W29EE011(作為字庫芯片)、MAX3232芯片、LM1881芯片及少量的外圍電路對模擬視頻輸入信號進行字符疊加,形成混合視頻信號輸出。
整個電路以MB90092芯片為核心,89S52單片機作為控制芯片進行設計。
首先,檢測視頻信號,當視頻信號存在時,通過同步信號分離模塊LM1881將外輸入的復合視頻信號中的復合行場同步信號分離出來,在MB90092的EXHSYN腳輸入行同步,在MB90092的EXVSYN腳輸入場同步,通過設置讓MB90092工作于復合行場同步信號輸入方式,由AT89S52向MB90092發送控制命令,如顯示控制、VRAM寫地址控制等,按照系統功能需要從字符芯片中產生相應的字符,再與外輸入視頻信號進行疊加得到混合信號輸出到圖像發射機。字符疊加模塊結構圖及內外交聯關系如圖2所示。
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