基于图形处理器的窗口系统的研究

发布时间：2017-09-16 09:08

  本文关键词：基于图形处理器的窗口系统的研究

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【摘要】：显示系统的性能是衡量现代飞机性能的重要指标之一,仅靠CPU在窗口中绘制复杂的图形难以实现良好的人机交互性,在图形系统中加入图形处理器(Graphic Processing Unit,简称GPU)可以有效地提高图形绘制的速率及质量,图形处理器及其相关软硬件技术是实现显示系统的高性能的基础及核心。窗口系统作为图形处理器关键软件技术之一,遍布了GPU仿真、开发、测试、应用等整个过程,它的质量直接影响了图形处理器研发的成败。如何开发一个高效率、高可靠性,并且能良好支撑自研图形处理器性能的窗口系统成为了图形处理器研发过程中的一项重要工作内容。本课题来源于实习工作中的“某机载显示系统”项目,本设计着重研究了基于图形处理器的窗口系统的开发工作。文中首先介绍了机载显示系统的组成及机载显示系统中窗口系统的需求,在对比主流的窗口系统后选择了Mini GUI作为待开发的基于图形处理器的窗口系统。其次分析了自研图形处理器的架构特点,介绍了开发窗口系统的软硬件环境,成功的在自研图形处理器FPGA原型验证平台上对Mini GUI进行了移植裁剪及优化。随后在完成优化的Mini GUI下搭建了Open GL中与窗口系统相关的GLUT/GLU实用工具库平台,并设计出了其运行流程。最后在自研图形处理器FPGA原型验证平台上对Mini GUI及其相关工具库进行了测试,测试结果表明,Mini GUI能有效的支撑自研图形处理器的性能,符合机载显示系统的窗口系统要求。本文通过对GPU关键软件技术之一——基于图形处理器的窗口系统的研究和开发,为自研图形处理器芯片的窗口系统关键软件技术的研发奠定了坚实的基础,为开发更先进的图形处理器积累了知识及经验。
【关键词】：图形处理器 窗口系统 MiniGUI OpenGL 计算机图形系统
【学位授予单位】：西安工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TP391.41;TP332
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 引言8-14
• 1.1 研究背景8-11
• 1.2 研究的意义及内容11-13
• 1.3 论文结构组织13-14
• 2 窗口系统需求分析及其选择14-28
• 2.1 机载图形显示系统的组成14-15
• 2.2 窗口系统的定义与分类15-19
• 2.3 基于图形处理器的窗口系统需求分析19-21
• 2.3.1 一般窗口系统需求分析19-20
• 2.3.2 基于图形处理器的窗口系统的特殊需求20-21
• 2.4 主流嵌入式窗口系统的比较21-26
• 2.4.1 Qt/Embedded22-23
• 2.4.2 X Window23
• 2.4.3 Micro Windows/Nano X23-24
• 2.4.4 Open GUI24-25
• 2.4.5 Wind ML25
• 2.4.6 Mini GUI25-26
• 2.5 窗口系统的选择26-28
• 3 图形处理器架构及窗口系统开发环境28-42
• 3.1 图形处理器体系架构28-31
• 3.2 窗口系统开发环境及开发工具简介31-34
• 3.3 窗口系统与图形软件标准34-42
• 3.3.1 Open GL简介34-35
• 3.3.2 Open GL硬件加速技术35-38
• 3.3.3 Open GL的移植及其程序设计38-39
• 3.3.4 Open GL与窗口系统的结合39-42
• 4 窗口系统的移植及窗口核心库的搭建42-68
• 4.1 Mini GUI体系结构42-48
• 4.1.1 Mini GUI的多窗口管理44-46
• 4.1.2 Mini GUI消息机制46-47
• 4.1.3 Mini GUI消息队列47-48
• 4.2 Mini GUI在硬件平台上的移植48-58
• 4.2.1 Mini GUI源码结构49-50
• 4.2.2 Mini GUI的移植50-56
• 4.2.3 Mini GUI裁剪优化56-58
• 4.2.4 Mini GUI下载58
• 4.3 GLU及GLUT核心库的搭建58-66
• 4.4 GLU/GLUT核心库与窗口系统66-68
• 5 窗口系统的测试与分析68-72
• 5.1 窗口系统功能测试68-71
• 5.1.1 窗口系统基本功能测试68-69
• 5.1.2 窗口系统中多窗口显示测试69
• 5.1.3 窗口系统中GLUT/GLU工具库测试69-71
• 5.1.4 Mini GUI字符显示测试71
• 5.2 测试结果分析71-72
• 6 总结与展望72-74
• 6.1 总结72
• 6.2 展望72-74
• 参考文献74-78
• 附录A 部分程序清单78-84
• 附录B 缩略词对照表84-86
• 作者攻读学位期间发表论文清单86-88
• 致谢88

【参考文献】

中国硕士学位论文全文数据库 前1条

1 申智杰;基于VxWorks的GPU驱动程序的开发[D];西安工程大学;2012年

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本文编号：862134