本發(fā)明屬于船舶動力控制，特別涉及基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置及顯示方法。

背景技術(shù)：

1、船舶動力系統(tǒng)作為整條船的心臟，其運行狀態(tài)的好壞關(guān)系著船舶及人員的安全。但同時動力系統(tǒng)是一個相當(dāng)復(fù)雜的系統(tǒng)，對其進(jìn)行穩(wěn)定可靠的控制需要首先準(zhǔn)確地獲取到系統(tǒng)的運行狀態(tài)，當(dāng)有異常情況發(fā)生時，確保異常數(shù)據(jù)能夠及時被采集和識別。同時，隨著動力系統(tǒng)的不斷發(fā)展以及新技術(shù)在船舶上的逐步運用，系統(tǒng)需要重點關(guān)注的狀態(tài)參數(shù)量大幅增加，對設(shè)備的數(shù)據(jù)采集速率及分析處理能力也提出了更高的要求。智能感知、核心控制，船舶對于動力系統(tǒng)運行狀態(tài)的監(jiān)測已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止是對于重要參數(shù)的簡單測量和顯示。

2、船舶動力系統(tǒng)需要監(jiān)測的狀態(tài)參數(shù)種類和數(shù)量較多，且參數(shù)間存在耦合關(guān)系，傳統(tǒng)顯示儀表一般由機械結(jié)構(gòu)組成，功能各自獨立，集中布置困難，不便于人員對系統(tǒng)的整體運行狀態(tài)進(jìn)行把控。另外，傳統(tǒng)顯示儀表功能單一，無法對參數(shù)的歷史變化、實時趨勢及預(yù)警狀態(tài)等進(jìn)行顯示，直觀性較差，對人的要求較高。

3、面向未來船舶動力系統(tǒng)日漸嚴(yán)格的控制需求，需要一種功能更為強大、可靠性更高的數(shù)據(jù)顯控裝置來實現(xiàn)對動力系統(tǒng)運行狀態(tài)的實時準(zhǔn)確監(jiān)測，從而為操縱員的正確決策提供可靠的數(shù)據(jù)支持。因此，如何提供基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置成為本領(lǐng)域亟需解決的技術(shù)難題。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的是提供基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置及顯示方法。

2、根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供了一種基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，所述裝置包括：主控板、連接接口和顯示模塊，其中，所述主控板通過所述連接接口與所述顯示模塊相連；

3、所述主控板用于采集多樣性的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，對所述多樣性的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到處理后的數(shù)據(jù)；

4、所述連接接口用于將所述處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊；

5、所述顯示模塊用于在界面上顯示所述處理后的數(shù)據(jù)。

6、可選地，所述主控板至少包括處理單元，io接口單元、外部通訊單元和背光亮度控制單元；所述處理單元分別與所述io接口單元和所述外部通訊單元相連；

7、所述io接口單元和所述外部通訊單元用于采集多樣性的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)；

8、所述處理單元用于對所述多樣性的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行濾波和傅里葉變化，得到處理后數(shù)據(jù)。

9、可選地，所述主控板還包括內(nèi)存，所述內(nèi)存與所述處理單元相連，所述內(nèi)存用于存放最近頻繁需要訪問的數(shù)據(jù)信息。

10、可選地，所述主控板還包括硬盤，所述硬盤與所述處理單元相連，所述硬盤用于存放頁面數(shù)據(jù)及控件數(shù)據(jù)，其頁面數(shù)據(jù)由圖形化組態(tài)工具生成。

11、可選地，所述處理單元為fpga芯片。

12、可選地，所述顯示模塊為lcd顯示屏，所述顯示模塊用于通過柱狀圖、指針表、實時趨勢圖和歷史趨勢圖多種參數(shù)顯示方式顯示所述處理后的數(shù)據(jù)。

13、可選地，所述連接接口至少包括觸摸屏接口、lvds顯示接口和背光控制接口，其中，所述觸摸屏接口用于與觸摸屏相連，所述lvds顯示接口用于與lvds相連，所述背光控制接口用于與背光板相連。

14、可選地，所述主控板還包括背光調(diào)節(jié)單元，所述背光調(diào)節(jié)單元用于對顯示模塊的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

15、可選地，所述主控板還包括電源單元，所述電源單元與所述處理單元相連，所述電源單元為所述處理單元供電。

16、根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示方法，應(yīng)用于第一方面所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，所述方法包括：

17、接收以太網(wǎng)發(fā)送過來畫面數(shù)據(jù)，并把數(shù)據(jù)存儲在硬盤中，以供組幀使用；

18、配置實時數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存放地址，配置歷史數(shù)據(jù)在硬盤中的存放地址，配置字庫的存放地址，配置光口的通信參數(shù)，配置系統(tǒng)啟動地址；

19、根據(jù)當(dāng)前界面中的控件，讀取控件像素進(jìn)行組幀；

20、根據(jù)接收的實時數(shù)據(jù)，根據(jù)字體設(shè)置讀取字庫，進(jìn)行組幀；

21、結(jié)合所有控件，實時數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行組幀，并把幀數(shù)據(jù)存放在顯存中；

22、根據(jù)觸摸屏操作，進(jìn)行界面切換。

23、本發(fā)明所帶來的有益效果如下：

24、從上述方案可以看出，本發(fā)明實施例提供基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置及顯示方法，裝置包括：主控板、連接接口和顯示模塊，其中，所述主控板通過所述連接接口與所述顯示模塊相連；所述主控板用于采集多樣性的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，對所述多樣性的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到處理后的數(shù)據(jù)；所述連接接口用于將所述處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊；所述顯示模塊用于在界面上顯示所述處理后的數(shù)據(jù)。通過其功能邏輯模塊可實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波、傅里葉變換等分析處理功能，并可通過編程對其內(nèi)部的邏輯單元陣列進(jìn)行重新配置，靈活性和擴展性高。內(nèi)部配置多種數(shù)據(jù)接口，可對各個狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行同步采集、集中顯示，以滿足不同的使用場所和需求。

技術(shù)特征：

1.一種基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述裝置包括：主控板、連接接口和顯示模塊，其中，所述主控板通過所述連接接口與所述顯示模塊相連；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述主控板至少包括處理單元，io接口單元、外部通訊單元和背光亮度控制單元；所述處理單元分別與所述io接口單元和所述外部通訊單元相連；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述主控板還包括內(nèi)存，所述內(nèi)存與所述處理單元相連，所述內(nèi)存用于存放最近頻繁需要訪問的數(shù)據(jù)信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述主控板還包括硬盤，所述硬盤與所述處理單元相連，所述硬盤用于存放頁面數(shù)據(jù)及控件數(shù)據(jù)，其頁面數(shù)據(jù)由圖形化組態(tài)工具生成。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述處理單元為fpga芯片。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述顯示模塊為lcd顯示屏，所述顯示模塊用于通過柱狀圖、指針表、實時趨勢圖和歷史趨勢圖多種參數(shù)顯示方式顯示所述處理后的數(shù)據(jù)。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述連接接口至少包括觸摸屏接口、lvds顯示接口和背光控制接口，其中，所述觸摸屏接口用于與觸摸屏相連，所述lvds顯示接口用于與lvds相連，所述背光控制接口用于與背光板相連。

8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述主控板還包括背光調(diào)節(jié)單元，所述背光調(diào)節(jié)單元用于對顯示模塊的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，其特征在于，所述主控板還包括電源單元，所述電源單元與所述處理單元相連，所述電源單元為所述處理單元供電。

10.一種基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示方法，其特征在于，應(yīng)用于如權(quán)利要求1-9任一項所述的基于fpga的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置，所述方法包括：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明提供基于FPGA的多樣性數(shù)據(jù)的顯示裝置及顯示方法，裝置包括：主控板、連接接口和顯示模塊，其中，主控板通過連接接口與顯示模塊相連；主控板用于采集多樣性的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)，對多樣性的數(shù)據(jù)類型的數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，得到處理后的數(shù)據(jù)；連接接口用于將處理后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)斤@示模塊；顯示模塊用于在界面上顯示處理后的數(shù)據(jù)。通過其功能邏輯模塊可實現(xiàn)對采集數(shù)據(jù)的數(shù)字濾波、傅里葉變換等分析處理功能，并可通過編程對其內(nèi)部的邏輯單元陣列進(jìn)行重新配置，靈活性和擴展性高。內(nèi)部配置多種數(shù)據(jù)接口，可對各個狀態(tài)參數(shù)進(jìn)行同步采集、集中顯示，以滿足不同的使用場所和需求。

技術(shù)研發(fā)人員：邊祥瑞,楊玉蓮,熊巍,楊鑫,蘇惠琳,黃克震
受保護(hù)的技術(shù)使用者：中國艦船研究設(shè)計中心
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8