2.5.2 膨胀处理器

　　参考文献[8]中膨胀处理器的设计方法是：从3×3窗口读取的数据w11、w12、w33…w33中，挑出数值最大的元素并把它输出，采用两两比较排序算法，共需要12级比较。由于多级比较器的传输迟滞，最大工作频率受到限制。

　　本系统中将多种子呈多条水平线分布，种子值为1，待填充区域为0，结构元素的w22在滑动时，只与0或1比较，比较结果若为1，则直接实现8邻域填充。这一方法简化了比较过程，提高了系统带宽和处理速度。在填充区域为320×480像素时，其最大工作频率可以达到80.12MHz(而参考文献[8]在填充区域为120×120像素时，其最大工作频率为62.751MHz)，加速效果比较明显。

　　2.5.3 位置计数器

　　位置计数器根据行、列位置标志来确定滑动窗口(结构元素)在图形数据阵列中的位置。图形边界根据位置计数器的值查表得到，边界判断比较迅速。

　　图形填充模块的状态迁移图如图5所示。本设计根据需要设定了六个状态：Idle、ReadFIFO、Comp、WriteR-AM、Boundary、Bd_P。这六个状态根据窗口位置是否有种子而进行转换，从而完成图形填充。

　　以上描述中，结构元素与种子比较、像素点的填充、边界判断等内容可有多种表达算法，特别是种子预置、边界判断和边界填充，有待进一步研究。

3 仿真及实验结果

　　图6是仿真和实验结果。图6(a)是图形分层双缓存交替切换、图形填充、图形合成和多通道DMA像素引擎的时序仿真图；图6(b)是实验结果图。对800×600的屏，刷新率可达47.6Hz，即21ms／帧；对320×480的区域，填充一次约花费2.86ms。

　　本文提出的基于仪器总线和扩展总线的高速阵列信号处理板的整体设计模式，具有较强的图形处理和数据吞吐能力。基于硬件加速的PFD图形显示设计，提高了PFD图形生成和显示的实时性及可靠性，也显著提高了图形质量，使显示画面更加逼真。经设计和部分调试表明：该方案具有较好的工程实用性和易扩展性。