根據航空電子系統對顯示技術的需求，針對機載環境的應用特點，提出了基于PowerPC7447處理器的顯示平臺的設計方案，并對該平臺的構成及功能實現進行了設計。顯示平臺通過集中控制和綜合顯示，能及時響應和集中處理飛行員的各種命令。同時，顯示平臺強大的圖形處理和數據處理能力對在三維地圖顯示基礎上疊加導航、戰術和飛行參數等技術提供了支持。通過綜合測試和應用表明，本顯示平臺具有通用性強、可擴展性強、數據吞吐量大和動態圖形處理效率高等特點，對于提升座艙顯示效果具有重要意義。

戰斗機座艙顯示是飛行員了解戰場態勢、攻防信息、本機狀態等信息，完成作戰任務的重要信息來源;預警機、戰場指揮機的作戰任務顯示終端是指揮員了解戰場環境、指揮作戰的主要信息來源。因此，機載顯示系統是新一代航空電子系統實現綜合化、數字化和智能化的核心與關鍵。三維圖形顯示是機載顯示系統的發展方向，而提高圖形顯示質量、加快圖形生成速度是機載顯示系統的關鍵。

本文以可視化導航信息系統(以下簡稱可視化系統)為研制背景，進行機載顯示平臺的設計和實現。可視化系統以Power PC7447高性能通用處理器為核心;采用VME總線標準，符合通用化、標準化、系列化的要求;采用VxWorks實時操作系統和OpenGL函數庫，提高軟件的開發效率。

可視化系統作為機載導航設備，需要為飛行員或領航員直觀地提供三維數字地圖導航信息、控制指令、近地告警、進近著陸和地圖漫游等顯示信息，應具有以下主要功能：1)衛星定位;2)地圖導航;3)進近著陸;4)地圖漫游;5)數據管理。

根據可視化系統的功能需求，顯示平臺需要實現高性能的顯示處理、大容量的存儲、高速的總線等技術。因此在系統設計時，需要進行處理器類型及速度選擇、存儲器容量選擇、輸入和輸出接口的選擇等工作。按照模塊化的設計思路，可將顯示平臺按功能劃分為CPU模塊、圖形加速器模塊、存儲模塊、多功能接口模塊和電源模塊。

CPU模塊主要由以下幾個電路組成：處理器電路(選用高性能通用處理器PowerPC7447A)、存儲電路、邏輯控制電路、時鐘電路、接口電路、復位電路等。

通過以上性能分析，以及在成本、功耗、時鐘頻率、發展趨勢方面具有的內在優勢和第三方軟件的支持率，我們最終選擇了Freescale的PowerPCG4主機處理器中的佼佼者MPC7447A作為CPU的核心處理器。CPU模塊采用MPC7447A處理器，工作主頻為1GHZ。MPC7447A是PowerPC系列處理器中的第四代高性能的處理器。完成整、浮點數據處理運算以及并行向量運算。單處理器功耗典型情況下為9W。

該處理器集成如下功能塊：1)高性能、超標量處理器：2)11個獨立的執行單元和3組寄存器類;3)kbytes指令Cache和32kbytes數據Cache;4)內部集成512kbytes的L2Cache;5)浮點數據類型有32和164位;6)功耗和熱管理單元。

本電路一般由Flash、SDRAM、NVRAM存儲器組成，王要完成動、靜態數據的存儲。Flash用于存儲實時操作系統、驅動和應用程序，完成系統的程序加載和啟動;SDRAM存儲系統運行時的程序和數據;NVRAM存儲系統BOOT程序參數和某些上電配置器件的配置數據。

采用FPGA作為可編程控制芯片，實現軟件復位、中斷、計數器、看門狗定時器、串口、GPIO寄存器、外設的片選譯碼等。復位電路的設計包括軟件復位和硬件復位。軟件復位是軟件引起CPU復位，可以通過軟件寫寄存器方式復位CPU，同時驅動底板總線上的復位信號。

需要注意的是模塊上電時，FPGA需要配置，在配置過程中應保證其他功能塊仍處于復位狀態，在設計時把FPGA加載是否完成的信號接到復位芯片的手動復位輸入端以保證FPGA加載完成，同時可通過手動復位對模塊進行復位。