隨著數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,實時處理技術(shù)成為研究的熱點。VLSI技術(shù)的迅猛發(fā)展為數(shù)字圖像實時處理技術(shù)提供了硬件基礎(chǔ)。其中FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)的特點使其在圖像采集和處理方面的應(yīng)用顯得更加經(jīng)濟(jì)、靈活、方便。 本文設(shè)計了一種以FPGA為工作核心,并實現(xiàn)了PCI接口的圖像采集壓縮系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用了自頂向下的設(shè)計方案,先把系統(tǒng)分成了三大塊,即圖像采集、PCI接口和圖像壓縮,然后分別設(shè)計各個大模塊中的子模塊。 首先,利用FPGA對專用視頻轉(zhuǎn)換器SAA7111A進(jìn)行控制,因為SAA7111A是采用IC總線模塊,從而完成了對SAA7111A的控制,并通過設(shè)計圖像采集模塊、讀/寫數(shù)據(jù)模塊、總線管理模塊等,實現(xiàn)把標(biāo)準(zhǔn)的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號并采集的功能。 其次,在了解PCI規(guī)范的前提下,深入地分析了PCI時序和地址配置空間等,設(shè)計了簡化邏輯的狀態(tài)機(jī),并用VHDL硬件描述語言設(shè)計了程序,完成了簡化邏輯的PCI接口設(shè)計在FPGA芯片內(nèi)部的實現(xiàn),達(dá)到了一33MHz、32位數(shù)據(jù)寬度、支持猝發(fā)傳輸?shù)腜CI從設(shè)備模塊的接口功能,與傳統(tǒng)的使用PCI專用接口芯片來實現(xiàn)的PCI接口比較來看,更加節(jié)約了系統(tǒng)的邏輯資源,降低了成本,增加了設(shè)計的靈活性。 再次,設(shè)計了WINDOWS下對PCI接口的驅(qū)動程序。驅(qū)動程序可以選擇不同的方法來完成,當(dāng)然每個方法都有自己的特點,對幾種主要設(shè)計驅(qū)動程序的方法作以比較之后,本文選擇了使用DRIVER WORKS工具來完成。通過對配置空間的設(shè)計、系統(tǒng)端口和內(nèi)存映射的設(shè)計、中斷服務(wù)的設(shè)計等,用VC++語言編寫了驅(qū)動程序。 最后,考慮到增加系統(tǒng)的實用性和完備性,還填加設(shè)計了圖像的壓縮部分。這部分需要完成的工作是在上述系統(tǒng)完成后,再額外地把采集來的視頻數(shù)據(jù)通過另一路數(shù)據(jù)通道按照一定的格式壓縮后存儲到硬盤中。本系統(tǒng)中,這部分設(shè)計是利用Altera公司提供的IP核來完成壓縮的,同時還用VHDL語言在FPGA上設(shè)計了IDE硬盤接口,使壓縮后的數(shù)據(jù)存儲到硬盤中。
上傳時間: 2013-06-01
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PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)是當(dāng)今控制領(lǐng)域的一個熱點。目前國內(nèi)對于PROFIBUS-DP的應(yīng)用和研究主要以西門子等國外大公司的成套設(shè)備為主,用單片機(jī)+固態(tài)程序的方法做PROFIBUS-DP接口控制器的技術(shù)比較成熟,而自主開發(fā)PROFIBUS-DP通用接口的研究卻比較少。針對這一現(xiàn)狀,本論文采用FPGA做控制器,提出了基于FPGA技術(shù)的從站接口通信模塊的設(shè)計方案,使具有RS-232接口的從站可以通過該接口通信模塊與PROFIBUS-DP主站進(jìn)行通訊連接。 論文首先對PROFIBUS現(xiàn)場總線技術(shù)進(jìn)行概述,主要從現(xiàn)場總線的技術(shù)特點、協(xié)議結(jié)構(gòu)、傳輸技術(shù)、存取協(xié)議等方面進(jìn)行介紹。對PROFIBUS-DP系統(tǒng)組成和配置、工作方式及數(shù)據(jù)傳遞、DP的功能和從站狀態(tài)機(jī)制等進(jìn)行研究和分析。然后詳細(xì)論述了基于PROFIBUS-DP的通信接口的硬件及軟件實現(xiàn)。 在硬件設(shè)計中,本文從PROFIBUS協(xié)議芯片SPC3實現(xiàn)的具體功能出發(fā),結(jié)合EDA(Electronic Design Amomation)設(shè)計自項向下的設(shè)計思想,給出了總線接口的總體設(shè)計方案。同時給出其設(shè)計邏輯框圖、算法流程圖、引腳說明以及部分模塊的仿真結(jié)果。并充分考慮了硬件的通用性及將來的擴(kuò)展。 本設(shè)計使用VHDL描述,在此基礎(chǔ)之上采用專門的綜合軟件對設(shè)計進(jìn)行了綜合優(yōu)化,最后在FPGA(Field Programmable Gate Array)芯片EP1C6上得以實現(xiàn)。在軟件設(shè)計中,詳細(xì)介紹了通信接口的軟件設(shè)計實現(xiàn),包括狀態(tài)機(jī)的實現(xiàn)、各種通信報文的實現(xiàn)、GSD文件的編寫等。 再通過Siemens公司的CP5611網(wǎng)絡(luò)接口卡和PC機(jī)做主站,使用COMPROFIBUS組態(tài)軟件,組建系統(tǒng)進(jìn)行通訊測試,得到良好結(jié)果。
標(biāo)簽: PROFIBUSDP FPGA 接口
上傳時間: 2013-05-25
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隨著科學(xué)技術(shù)水平的不斷提高,在科研和生產(chǎn)過程中為了更加真實的反映被測對象的性質(zhì),對測試系統(tǒng)的性能要求越來越高。傳統(tǒng)的測試裝置,由于傳輸速度低或安裝不便等問題已不能滿足科研和生產(chǎn)的實際需要。USB技術(shù)的出現(xiàn)很好的解決了上述問題。USB總線具有支持即插即用、易于擴(kuò)展、傳輸速率高(USB2.0協(xié)議下為480Mbps)等優(yōu)點,已逐漸得到廣泛的應(yīng)用。 本課題研究并設(shè)計了一套基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。論文首先詳細(xì)介紹了USB總線協(xié)議,然后從系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)、硬件電路、軟件程序以及系統(tǒng)性能檢測等幾個方面,詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計思想和實現(xiàn)方案。系統(tǒng)采用雙12位A/D轉(zhuǎn)換器,提供兩條模擬信號通道,可以同時采集雙路信號,最高的采樣率為200KHz。USB接口芯片采用Cypress公司的CY7C68013。論文詳細(xì)介紹了其在SlaveFIFO接口模式下的電路設(shè)計和程序設(shè)計。系統(tǒng)應(yīng)用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制,控制系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集和與USB接口芯片的數(shù)據(jù)交換,并產(chǎn)生其中的邏輯控制信號和時序信號。同時應(yīng)用FPGA芯片作系統(tǒng)的核心控制可提高了系統(tǒng)穩(wěn)定性、減小設(shè)備的體積。系統(tǒng)的軟件設(shè)計,主要包括FPGA芯片中的邏輯、時序控制程序、8051固件程序、客戶應(yīng)用程序及其驅(qū)動程序。客戶端選擇了微軟的Visual Studio6.0 C++作開發(fā)平臺,雖然增加了復(fù)雜程度,但是軟件執(zhí)行效率及重用性均得到提高。 最后,應(yīng)用基于USB2.0的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)測試標(biāo)準(zhǔn)信號及電木的導(dǎo)熱系數(shù),以驗證測試系統(tǒng)的可靠信與準(zhǔn)確性。
標(biāo)簽: FPGA USB 接口 數(shù)據(jù)采集
上傳時間: 2013-04-24
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本論文在詳細(xì)研究MIL-STD-1553B數(shù)據(jù)總線協(xié)議以及參考國外芯片設(shè)計的基礎(chǔ)上,結(jié)合目前新興的EDA技術(shù)和大規(guī)模可編程技術(shù),提出了一種全新的基于FPGA的1553B總線接口芯片的設(shè)計方法。 從專用芯片實現(xiàn)的具體功能出發(fā),結(jié)合自頂向下的設(shè)計思想,給出了總線接口的總體設(shè)計方案,考慮到電路的具體實現(xiàn)對結(jié)構(gòu)進(jìn)行模塊細(xì)化。在介紹模擬收發(fā)器模塊的電路設(shè)計后,重點介紹了基于FPGA的BC、RT、MT三種類型終端設(shè)計,最終通過工作方式選擇信號以及其他控制信號將此三種終端結(jié)合起來以達(dá)到通用接口的功能。同時給出其設(shè)計邏輯框圖、算法流程圖、引腳說明以及部分模塊的仿真結(jié)果。為了資源的合理利用,對其中相當(dāng)部分模塊進(jìn)行復(fù)用。在設(shè)計過程中采用自頂向下、碼型轉(zhuǎn)換中的全數(shù)字鎖相環(huán)、通用異步收發(fā)器UART等關(guān)鍵技術(shù)。本設(shè)計使用VHDL描述,在此基礎(chǔ)之上采用專門的綜合軟件對設(shè)計進(jìn)行了綜合優(yōu)化,在FPGA芯片EP1K100上得以實現(xiàn)。通過驗證證明該設(shè)計能夠完成BC/RT/MT三種模式的工作,能處理多種消息格式的傳輸,并具有較強(qiáng)的檢錯能力。 最后設(shè)計了總線接口芯片測試系統(tǒng),選擇TMS320LF2407作為主處理器,測試主要包括主處理器的自發(fā)自收驗證,加入RS232串口調(diào)試過程提高測試數(shù)據(jù)的直觀性。驗證的結(jié)果表明本文提出的設(shè)計方案是合理的。
標(biāo)簽: 1553B FPGA 總線接口 技術(shù)研究
上傳時間: 2013-04-24
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當(dāng)前正處于第三代移動通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期,各種與3G相關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)終端的需求量與日俱增。為3G無線網(wǎng)絡(luò)終端選擇一個高性能的處理器,并且提供一套完整的系統(tǒng)解決方案,滿足3G時代人們對數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的需求,無疑是一個有意義且亟待解決的重要問題。 OMAP(Open Multimedia Applications Platform)是美國德州公司(TI)推出的專門為支持第三代(3G)無線終端應(yīng)用而設(shè)計的應(yīng)用處理器體系結(jié)構(gòu)。OMAP處理器平臺堪稱無線技術(shù)發(fā)展的里程碑,它提供了語音、數(shù)據(jù)和多媒體所需的帶寬和功能,可以極低的功耗為高端3G無線設(shè)備提供極佳的性能。 本文的研究內(nèi)容是開發(fā)基于OMAP5910處理器的具有多個擴(kuò)展接口的嵌入式開發(fā)平臺,以及攝像頭顯示驅(qū)動程序,以便能為3G相關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)終端提供一個系統(tǒng)級的解決方案,本文首先介紹了OMAP技術(shù)的特點和優(yōu)點,并對OMAP5910處理器的硬件結(jié)構(gòu)進(jìn)行了簡單說明,在此基礎(chǔ)上提出了基于OMAP5910嵌入式平臺的FPGA設(shè)計,包括用FPGA擴(kuò)展的接口:觸摸屏接口,硬盤接口,以太網(wǎng)接口;控制的接口:USB口,串口;以及實現(xiàn)的功能:與OMAP5910處理器的通信功能,中斷控制功能,選擇啟動順序功能,復(fù)位延時功能。然后介紹了基于OMAP5910的攝像顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計,主要包括攝像頭接口和攝像頭模塊,EMIFS和EMIFF接口以及LCD接口。最后描述了嵌入式Linux操作系統(tǒng)下攝像頭驅(qū)動程序的完整實現(xiàn)過程。
標(biāo)簽: FPGA 擴(kuò)展 接口設(shè)計 攝像頭
上傳時間: 2013-05-24
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AVR單片機(jī)RS232通信接口應(yīng)用設(shè)計,里面有源代碼與電路圖,可以作為學(xué)習(xí)參考之用^_^
上傳時間: 2013-07-04
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本應(yīng)用指南講述 Spartan-3E 系列中的串行外設(shè)接口 (SPI) 配置模式。SPI 配置模式拓寬了SpartanTM-3E 設(shè)計人員可以使用的配置解決方案。SPI Flash 存儲器件引腳少、封裝外形小而且貨源廣泛。本指南討論用 SPI Flash 存儲器件配置 Spartan-3E FPGA 所需的連接
標(biāo)簽: Spartan SPI 串行 外設(shè)接口
上傳時間: 2013-08-08
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USB與FPGA接口的程序設(shè)計。里面是所有的源文件都經(jīng)本人測試可以用,放心下載吧
標(biāo)簽: FPGA USB 接口 程序設(shè)計
上傳時間: 2013-08-10
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]本文介紹了如何利用CPLD(復(fù)雜可編程邏輯器件)與單片機(jī)的結(jié)合實現(xiàn)并行I/\r\nO(輸入/輸出)接口的擴(kuò)展。該設(shè)計與用8255做并行I/O接口相比,與單片機(jī)軟件完全兼容,\r\n同時擁有速度快,功耗低,價格便宜,使用靈活等特點
標(biāo)簽: CPLD 如何利用 單片機(jī) 并行
上傳時間: 2013-08-14
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mcu與cpld之間spi接口程序,mcu為master,cpld用verilog寫成slave模塊
上傳時間: 2013-08-14
上傳用戶:1039312764
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