隨著數(shù)字圖像處理的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大,實(shí)時(shí)處理技術(shù)成為研究的熱點(diǎn)。VLSI技術(shù)的迅猛發(fā)展為數(shù)字圖像實(shí)時(shí)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(diǎn)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(jì)了一種以FPGA為工作核心,并實(shí)現(xiàn)了PCI接口的圖像采集壓縮系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)采用了自頂向下的設(shè)計(jì)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(jì)各個(gè)大模塊中的子模塊。 首先,利用FPGA對(duì)專用視頻轉(zhuǎn)換器SAA7111A進(jìn)行控制,因?yàn)镾AA7111A是采用IC總線模塊,從而完成了對(duì)SAA7111A的控制,并通過設(shè)計(jì)圖像采集模塊、讀/寫數(shù)據(jù)模塊、總線管理模塊等,實(shí)現(xiàn)把標(biāo)準(zhǔn)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號(hào)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(shí)序和地址配置空間等,設(shè)計(jì)了簡化邏輯的狀態(tài)機(jī),并用VHDL硬件描述語言設(shè)計(jì)了程序,完成了簡化邏輯的PCI接口設(shè)計(jì)在FPGA芯片內(nèi)部的實(shí)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(shí)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(jì)的靈活性。 再次,設(shè)計(jì)了WINDOWS下對(duì)PCI接口的驅(qū)動(dòng)程序。驅(qū)動(dòng)程序可以選擇不同的方法來完成,當(dāng)然每個(gè)方法都有自己的特點(diǎn),對(duì)幾種主要設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)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(duì)配置空間的設(shè)計(jì)、系統(tǒng)端口和內(nèi)存映射的設(shè)計(jì)、中斷服務(wù)的設(shè)計(jì)等,用VC++語言編寫了驅(qū)動(dòng)程序。 最后,考慮到增加系統(tǒng)的實(shí)用性和完備性,還填加設(shè)計(jì)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(chǔ)到硬盤中。本系統(tǒng)中,這部分設(shè)計(jì)是利用Altera公司提供的IP核來完成壓縮的,同時(shí)還用VHDL語言在FPGA上設(shè)計(jì)了IDE硬盤接口,使壓縮后的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到硬盤中。
上傳時(shí)間: 2013-06-01
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隨著數(shù)字電視技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字機(jī)頂盒已成為現(xiàn)在模擬電視收看數(shù)字電視節(jié)目必不可少的設(shè)備。而數(shù)字機(jī)頂盒需要在解碼后的模擬視頻信號(hào)上加入屏幕顯示信息(如亮度、色度、信息服務(wù)菜單等)以提供給觀眾良好的界面和靈活的人機(jī)交互。 v屏幕顯示系統(tǒng)(OSG,On-Screen-Graphics)解決了現(xiàn)有模擬電視無法實(shí)現(xiàn)的疊加屏幕顯示信息的問題,提供同步輸出疊加有各種圖形、文字的電視節(jié)目圖像的功能,其中最主要的部分是OSD(On-Screen-Display),即屏幕顯示單元。OSD將疊加的位圖圖像分為多個(gè)OSD塊,一般定義為矩形區(qū)域。每個(gè)矩形區(qū)域,例如臺(tái)標(biāo)、參數(shù)調(diào)節(jié)框、字幕等,都有獨(dú)立的4色、16色或256色顏色查找表。同時(shí)OSG系統(tǒng)也支持真彩模式。OSD塊經(jīng)由編碼/混合器與視頻圖像進(jìn)行alpha混合后輸出到電視屏幕上。 本文詳細(xì)介紹了應(yīng)用FPGA設(shè)計(jì)包括屏幕顯示單元在內(nèi)的OSG系統(tǒng)的思路和設(shè)計(jì)過程,描述了模塊的劃分與功能仿真。在論文前半部分,本文給出了圖文屏幕顯示系統(tǒng)各子單元的工作流程,接著論文的后半部分,給出了詳細(xì)的模塊接口說明和硬件實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間: 2013-07-27
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可靠通信要求消息從信源到信宿盡量無誤傳輸,這就要求通信系統(tǒng)具有很好的糾錯(cuò)能力,如使用差錯(cuò)控制編碼。自仙農(nóng)定理提出以來,先后有許多糾錯(cuò)編碼被相繼提出,例如漢明碼,BCH碼和RS碼等,而C。Berrou等人于1993年提出的Turbo碼以其優(yōu)異的糾錯(cuò)性能成為通信界的一個(gè)里程碑。 然而,Turbo碼迭代譯碼復(fù)雜度大,導(dǎo)致其譯碼延時(shí)大,故而在工程中的應(yīng)用受到一定限制,而并行Turbo譯碼可以很好地解決上述問題。本論文的主要工作是通過硬件實(shí)現(xiàn)一種基于幀分裂和歸零處理的新型并行Turbo編譯碼算法。論文提出了一種基于多端口存儲(chǔ)器的并行子交織器解決方法,很好地解決了并行訪問存儲(chǔ)器沖突的問題。 本論文在現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)了一種基于幀分裂和籬笆圖歸零處理的并行Turbo編譯碼器。所實(shí)現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器在時(shí)鐘頻率為33MHz,幀長為1024比特,并行子譯碼器數(shù)和最大迭代次數(shù)均為4時(shí),可支持8.2Mbps的編譯碼數(shù)掘吞吐量,而譯碼時(shí)延小于124us。本文還使用EP2C35FPGA芯片設(shè)計(jì)了系統(tǒng)開發(fā)板。該開發(fā)板可提供高速以太網(wǎng)MAC/PHY和PCI接口,很好地滿足了通信系統(tǒng)需求。系統(tǒng)測試結(jié)果表明,本文所實(shí)現(xiàn)的并行Turbo編譯碼器及其開發(fā)板運(yùn)行正確、有效且可靠。 本論文主要分為五章,第一章為緒論,介紹Turbo碼背景和硬件實(shí)現(xiàn)相關(guān)技術(shù)。第二章為基于幀分裂和歸零的并行Turbo編碼的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn),分別介紹了編碼器和譯碼器的RTL設(shè)計(jì),還提出了一種基于多端口存儲(chǔ)器的并行子交織器和解交織器設(shè)計(jì)。第三章討論了使用NIOS處理器的SOC架構(gòu),使用SOC架構(gòu)處理系統(tǒng)和基于NIOSII處理器和uC/0S一2操作系統(tǒng)的架構(gòu)。第四章介紹了FPGA系統(tǒng)開發(fā)板設(shè)計(jì)與調(diào)試的一些工作。最后一章為本文總結(jié)及其展望。
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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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(shí)的反映被測對(duì)象的性質(zhì),對(duì)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(shí)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(diǎn),已逐漸得到廣泛的應(yīng)用。 本課題研究并設(shè)計(jì)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(gè)方面,詳細(xì)闡述了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和實(shí)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(hào)通道,可以同時(shí)采集雙路信號(hào),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(jì)和程序設(shè)計(jì)。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(hào)和時(shí)序信號(hào)。同時(shí)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(jì),主要包括FPGA芯片中的邏輯、時(shí)序控制程序、8051固件程序、客戶應(yīng)用程序及其驅(qū)動(dòng)程序。客戶端選擇了微軟的Visual Studio6.0 C++作開發(fā)平臺(tái),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(hào)及電木的導(dǎo)熱系數(shù),以驗(yàn)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(shí)間: 2013-04-24
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6.0版的Quartus? II軟件包括了由FPGA供應(yīng)商提供的第一款時(shí)序分析工具TimeQuest時(shí)序分析儀,為業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)Synopsys設(shè)計(jì)約束(SDC)時(shí)序格式提供自然、全面的支持。這一最新版本還包括擴(kuò)展的團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)功能,能夠有效管理高密度設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)之間的協(xié)作。這些改進(jìn)迎合了當(dāng)今高密度90nm的設(shè)計(jì)要求,同時(shí)為滿足客戶對(duì)更高密度FPGA的需求以及Altera發(fā)展下一代65nm產(chǎn)品系列打下了基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間: 2013-05-21
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KEILC51標(biāo)準(zhǔn)C編譯器為8051微控制器的軟件開發(fā)提供了C語言環(huán)境,同時(shí)保留了匯編代碼高效,快速的特點(diǎn)。C51編譯器的功能不斷增強(qiáng), 使你可以更加貼近CPU本身,及其它的衍生產(chǎn)品。C51已被完全集成到uVision2的集成開發(fā)環(huán)境中,這個(gè)集成開發(fā)環(huán)境包含:編譯器,匯編器,實(shí)時(shí)操作系統(tǒng),項(xiàng)目管理器,調(diào)試器。uVision2 IDE可為它們提供單一而靈活的開發(fā)環(huán)境。 C51 V7版本是目前最高效、靈活的8051開發(fā)平臺(tái)。它可以支持所有8051的衍生產(chǎn)品,也可以支持所有兼容的仿真器,同時(shí)支持其它第三 方
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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H-JTAG USB仿真器是一款高速USB接口仿真器。仿真器采用USB接口供電,無需外接電源。支持10K~15MHZ的JTAG時(shí)鐘,,可提供最高可達(dá)750 KB/S的下載速度與最高可達(dá)550 KB/S讀取速度。與H-JTAG/H-FLASHER配合使用,可以實(shí)現(xiàn)高速調(diào)試與下載。該仿真器靈活,高效,穩(wěn)定性好,能夠全面滿足用戶的需求
標(biāo)簽: H-JTAG
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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當(dāng)前正處于第三代移動(dòng)通信技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)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(gè)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(shí)代人們對(duì)數(shù)據(jù)通信業(yè)務(wù)的需求,無疑是一個(gè)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(jì)的應(yīng)用處理器體系結(jié)構(gòu)。OMAP處理器平臺(tái)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(gè)擴(kuò)展接口的嵌入式開發(fā)平臺(tái),以及攝像頭顯示驅(qū)動(dòng)程序,以便能為3G相關(guān)的無線網(wǎng)絡(luò)終端提供一個(gè)系統(tǒng)級(jí)的解決方案,本文首先介紹了OMAP技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn),并對(duì)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(tái)的FPGA設(shè)計(jì),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(shí)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(dòng)順序功能,復(fù)位延時(shí)功能。然后介紹了基于OMAP5910的攝像顯示系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì),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(dòng)程序的完整實(shí)現(xiàn)過程。
標(biāo)簽: FPGA 擴(kuò)展 接口設(shè)計(jì) 攝像頭
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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采用現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)可以快速實(shí)現(xiàn)數(shù)字電路,但是用于生成FPGA編程的比特流文件的CAD工具在編制大規(guī)模電路時(shí)常常需要數(shù)小時(shí)的時(shí)間,以至于許多設(shè)計(jì)者甚至通過在給定FPGA上采用更多的資源,或者以犧牲電路速度為代價(jià)來提高編制速度。電路編制過程中大部分時(shí)間花費(fèi)在布線階段,因此有效的布線算法能極大地減少布線時(shí)間。 許多布線算法已經(jīng)被開發(fā)并獲得應(yīng)用,其中布爾可滿足性(SAT)布線算法及幾何查找布線算法是當(dāng)前最為流行的兩種。然而它們各有缺點(diǎn):基于SAT的布線算法在可擴(kuò)展性上有很大缺陷;幾何查找布線算法雖然具有廣泛的拆線重布線能力,但當(dāng)實(shí)際問題具有嚴(yán)格的布線約束條件時(shí),它在布線方案的收斂方面存在很大困難。基于此,本文致力于探索一種能有效解決以上問題的新型算法,具體研究工作和結(jié)果可歸納如下。 1、在全面調(diào)查FPGA結(jié)構(gòu)的最新研究動(dòng)態(tài)的基礎(chǔ)上,確定了一種FPGA布線結(jié)構(gòu)模型,即一個(gè)基于SRAM的對(duì)稱陣列(島狀)FPGA結(jié)構(gòu)作為研究對(duì)象,該模型僅需3個(gè)適合的參數(shù)即能表示布線結(jié)構(gòu)。為使所有布線算法可在相同平臺(tái)上運(yùn)行,選擇了美國北卡羅來納州微電子中心的20個(gè)大規(guī)模電路作為基準(zhǔn),并在布線前采用VPR399對(duì)每個(gè)電路都生成30個(gè)布局,從而使所有的布線算法都能夠直接在這些預(yù)制電路上運(yùn)行。 2、詳細(xì)研究了四種幾何查找布線算法,即一種基本迷宮布線算法Lee,一種基于協(xié)商的性能驅(qū)動(dòng)的布線算法PathFinder,一種快速的時(shí)延驅(qū)動(dòng)的布線算法VPR430和一種協(xié)商A
上傳時(shí)間: 2013-05-18
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信號(hào)源是能夠產(chǎn)生所需要測試信號(hào)的儀器,在測試系統(tǒng)中起著非常重要的作用。所設(shè)計(jì)的信號(hào)源能夠產(chǎn)生正弦波、鋸齒波、三角波等基本波形和任意波形兩類信號(hào),同時(shí)可以為被測測電路提供電源支持,可以有效的幫助實(shí)驗(yàn)者完成多種...
上傳時(shí)間: 2013-05-19
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