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數(shù)據(jù)采集

  • 視頻圖像采集和預(yù)處理系統(tǒng)的FPGA實(shí)現(xiàn).rar

    本文研究的視頻處理系統(tǒng)是上海市科委技術(shù)攻關(guān)基金項(xiàng)目“計算機(jī)視覺及其芯片化實(shí)現(xiàn)”的一部分,主要完成計算機(jī)視覺系統(tǒng)的一些基本工作,即視頻圖像的采集、預(yù)處理和顯示等。 視頻圖像采集和預(yù)處理系統(tǒng)以Xilinx公司Virtex-ⅡPro系列的FPGA為核心控制器件,結(jié)合視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片和VGA顯示器,完成視頻圖像的實(shí)時采集、預(yù)處理和顯示。采集和顯示部分作為同外界交流信息的渠道,是構(gòu)成計算機(jī)視覺系統(tǒng)必不可少的一部分;圖像預(yù)處理則是計算機(jī)視覺系統(tǒng)進(jìn)行高層處理的基礎(chǔ),優(yōu)秀的預(yù)處理算法能有效改善圖像質(zhì)量,提高系統(tǒng)分析判斷的準(zhǔn)確性。 本文在介紹基于FPGA的視頻采集、預(yù)處理系統(tǒng)整體架構(gòu)的基礎(chǔ)上,圍繞以下四個方面展開了工作: 1.研究并給出了兩種基于FPGA的設(shè)計方案用于實(shí)現(xiàn)YCrCb色度空間到RGB色度空間的轉(zhuǎn)換; 2.針對采集的視頻圖像,根據(jù)VGA顯示的要求,給出了一種實(shí)現(xiàn)圖像去隔行的方案; 3.分析了一系列圖像濾波的預(yù)處理算法,如均值濾波、中值濾波和自適應(yīng)濾波等,在比較和總結(jié)各算法特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的適用于處理混合噪聲的濾波算法:混合自適應(yīng)濾波法; 4.根據(jù)算法特點(diǎn)設(shè)計了多種采用FPGA實(shí)現(xiàn)的圖像濾波算法,并對硬件算法進(jìn)行RTL級的功能仿真和驗(yàn)證,還給出了各種濾波算法的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,在此基礎(chǔ)上對各種算法的效果進(jìn)行直觀的比較。 文中,預(yù)處理算法的實(shí)現(xiàn)充分利用了FPGA的片內(nèi)資源,體現(xiàn)了FPGA在圖像處理方面的特點(diǎn)及優(yōu)勢。同時,視頻采集和顯示的控制模塊也由同一FPGA芯片實(shí)現(xiàn),從而簡化了系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)。視頻采集和預(yù)處理系統(tǒng)在FPGA上的成功實(shí)現(xiàn)為“計算機(jī)視覺及其芯片化實(shí)現(xiàn)”奠定了必要的基礎(chǔ)、提供了一定理論依據(jù)。

    標(biāo)簽: FPGA 視頻圖像

    上傳時間: 2013-07-26

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  • 基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn).rar

    數(shù)據(jù)采集處理技術(shù)是現(xiàn)代信號處理的基礎(chǔ),廣泛應(yīng)用于雷達(dá)、聲納、軟件無線電、瞬態(tài)信號測試等領(lǐng)域。隨著信息科學(xué)的飛速發(fā)展,人們面臨的信號處理任務(wù)越來越繁重,對數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)的要求也越來越高。近年來FPGA由于其設(shè)計靈活性、更強(qiáng)的適應(yīng)性及可重構(gòu)性,結(jié)合SDRAM的高速、大容量、價格優(yōu)勢,在設(shè)計高速實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)時受到了廣泛的關(guān)注。 本課題重點(diǎn)研究了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)技術(shù),為需要大容量存儲器的系統(tǒng)設(shè)計提供了新的思路。在深入研究了DDR2-SDRAM器件的基本構(gòu)造與工作原理的基礎(chǔ)上,結(jié)合成熟的商業(yè)化IP核,提出了基于FPGA與DDR2-SDRAM的高速實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的設(shè)計方案,并從總體設(shè)計構(gòu)想到各邏輯細(xì)節(jié)實(shí)現(xiàn)都進(jìn)行了詳細(xì)描述。根據(jù)DDR2-SDRAM的特點(diǎn),選擇合適的內(nèi)存調(diào)度方案,采用Verilog HDL語言設(shè)計實(shí)現(xiàn)了該高速實(shí)時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),并對系統(tǒng)功能進(jìn)行驗(yàn)證與分析,結(jié)果表明本設(shè)計完全能夠滿足系統(tǒng)的性能指標(biāo)。

    標(biāo)簽: SDRAM FPGA DDR

    上傳時間: 2013-06-24

    上傳用戶:wangrong

  • 基于FPGA的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)的研究.rar

    目前,數(shù)字信號處理廣泛應(yīng)用于通信、雷達(dá)、聲納、語音與圖像處理等領(lǐng)域,信號處理算法理論己趨于成熟,但其具體硬件實(shí)現(xiàn)方法卻值得探討。FPGA是近年來廣泛應(yīng)用的超大規(guī)模、超高速的可編程邏輯器件,由于其具有高集成度、高速、可編程等優(yōu)點(diǎn),大大推動了數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計的單片化、自動化,縮短了單片數(shù)字系統(tǒng)的設(shè)計周期、提高了設(shè)計的靈活性和可靠性,在超高速信號處理和實(shí)時測控方面有非常廣泛的應(yīng)用。本文對FPGA的數(shù)據(jù)采集與處理技術(shù)進(jìn)行研究,基于FPGA在數(shù)據(jù)采樣控制和信號處理方面的高性能和單片系統(tǒng)發(fā)展的新熱點(diǎn),把FPGA作為整個數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)的控制核心。主要研究內(nèi)容如下: FPGA的單片系統(tǒng)研究。針對數(shù)據(jù)采集與處理,對FPGA進(jìn)行選型,設(shè)計了基于FPGA的單片系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)。把整個控制系統(tǒng)分為三個部分:多通道采樣控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,存儲控制模塊。 多通道采樣控制模塊的設(shè)計。利用4片AD7506和一片AD7862對64路模擬量進(jìn)行周期采樣,分別設(shè)計了通道選擇控制模塊和A/D轉(zhuǎn)換控制模塊,并進(jìn)行了仿真,完成了基于FPGA的多通道采樣控制。 數(shù)據(jù)處理模塊的設(shè)計。FFT算法在數(shù)字信號處理中占有重要的地位,因此本文研究了FFT的硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu),提出了用FPGA實(shí)現(xiàn)FFT的一種設(shè)計思想,給出了總體實(shí)現(xiàn)框圖。分別設(shè)計了旋轉(zhuǎn)因子復(fù)數(shù)乘法器,碟形運(yùn)算單元,存儲器,控制器,并分別進(jìn)行了仿真。重點(diǎn)設(shè)計實(shí)現(xiàn)了FFT算法中的蝶形處理單元,采用了一種高效乘法器算法設(shè)計實(shí)現(xiàn)了蝶形處理單元中的旋轉(zhuǎn)因子乘法器,從而提高了蝶形處理器的運(yùn)算速度,降低了運(yùn)算復(fù)雜度。理論分析和仿真結(jié)果表明,狀態(tài)機(jī)控制器成功地對各個模塊進(jìn)行了有序、協(xié)調(diào)的控制。 存儲控制模塊的設(shè)計。利用閃存芯片K9K1G08UOA對采集處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲,設(shè)計了FPGA與閃存的硬件連接,設(shè)計了存儲控制模塊。 本文對FFT算法的硬件實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了研究,結(jié)合單片系統(tǒng)的特點(diǎn),把整個系統(tǒng)分為多通道采樣控制模塊,數(shù)據(jù)處理模塊,存儲控制模塊進(jìn)行設(shè)計和仿真。設(shè)計采用VHDL編寫程序的源代碼。仿真測試結(jié)果表明,此FPGA單片系統(tǒng)可完成對實(shí)時信號的高速采集與處理。

    標(biāo)簽: FPGA 數(shù)據(jù)采集 處理技術(shù)

    上傳時間: 2013-04-24

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  • 基于FPGA控制的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計與實(shí)現(xiàn).rar

    數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)是信號與信息處理系統(tǒng)中不可缺少的重要組成部分,同時也是軟件無線電系統(tǒng)中的核心模塊,在現(xiàn)代雷達(dá)系統(tǒng)以及無線基站系統(tǒng)中的應(yīng)用越來越廣泛。為了能夠滿足目前對軟件無線電接收機(jī)自適應(yīng)性及靈活性的要求,并充分體現(xiàn)在高性能FPGA平臺上設(shè)計SOC系統(tǒng)的思路,本文提出了由高速高精度A/D轉(zhuǎn)換芯片、高性能FPGA、PCI總線接口、DB25并行接口組成的高速數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)設(shè)計方案及實(shí)現(xiàn)方法。其中FPGA作為本系統(tǒng)的控制核心和傳輸橋梁,發(fā)揮了極其重要的作用。通過FPGA不僅完成了系統(tǒng)中全部數(shù)字電路部分的設(shè)計,并且使系統(tǒng)具有了較高的可適應(yīng)性、可擴(kuò)展性和可調(diào)試性。 在時序數(shù)字邏輯設(shè)計上,充分利用FPGA中豐富的時序資源,如鎖相環(huán)PLL、觸發(fā)器,緩沖器FIFO、計數(shù)器等,能夠方便的完成對系統(tǒng)輸入輸出時鐘的精確控制以及根據(jù)系統(tǒng)需要對各處時序延時進(jìn)行修正。 在存儲器設(shè)計上,采用FPGA片內(nèi)存儲器。可根據(jù)系統(tǒng)需要隨時進(jìn)行設(shè)置,并且能夠方便的完成數(shù)據(jù)格式的合并、拆分以及數(shù)據(jù)傳輸率的調(diào)整。 在傳輸接口設(shè)計上,采用并行接口和PCI總線接口的兩種數(shù)據(jù)傳輸模式。通過FPGA中的宏功能模塊和IP資源實(shí)現(xiàn)了對這兩種接口的邏輯控制,可使系統(tǒng)方便的在兩種傳輸模式下進(jìn)行切換。 在系統(tǒng)工作過程控制上,通過VB程序編寫了應(yīng)用于PC端的上層控制軟件。并通過并行接口實(shí)現(xiàn)了PC和FPGA之間的交互,從而能夠方便的在PC機(jī)上完成對系統(tǒng)工作過程的控制和工作模式的選擇。 在系統(tǒng)調(diào)試方面,充分利用QuartuslI軟件中自帶的嵌入式邏輯分析儀SignalTaplI,實(shí)時準(zhǔn)確的驗(yàn)證了在系統(tǒng)整個傳輸過程中數(shù)據(jù)的正確性和時序性,并極大的降低了用常規(guī)儀器觀測FPGA中眾多待測引腳的難度。 本文第四章針對FPGA中各功能模塊的邏輯設(shè)計進(jìn)行了詳細(xì)分析,并對每個模塊都給出了精確的仿真結(jié)果。同時,文中還在其它章節(jié)詳細(xì)介紹了系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計、并行接口設(shè)計、PCI接口設(shè)計、PC端控制軟件設(shè)計以及用于調(diào)試過程中的SignalTapⅡ嵌入式邏輯分析儀的使用方法,并且也對系統(tǒng)的仿真結(jié)果和測試結(jié)果給出了分析及討論。最后還附上了系統(tǒng)的PCB版圖、FPGA邏輯設(shè)計圖、實(shí)物圖及注釋詳細(xì)的相關(guān)源程序清單。

    標(biāo)簽: FPGA 控制 高速數(shù)據(jù)

    上傳時間: 2013-07-09

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  • 基于TC35i和C8051F020的遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)1.rar

    摘要:提出了一種用混合信號系統(tǒng)級單片機(jī)C8051F020控制GSM網(wǎng)絡(luò)引擎TC35i實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集的方案。描述了遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的原理、構(gòu)成和功能,對無線通訊模塊及硬件設(shè)計和軟件設(shè)計部分進(jìn)行了詳細(xì)介紹。 關(guān)鍵詞:遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)采集;TC35i;C8051F020;GSM

    標(biāo)簽: C8051F020 35i TC

    上傳時間: 2013-08-03

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  • 基于FPGA的溫度采集控制器的分析和設(shè)計.rar

    溫度是生活中最基本的環(huán)境參數(shù)。溫度的監(jiān)測與控制,對于生物生存生長,工業(yè)生產(chǎn)發(fā)展都有著非同一般的意義。溫度傳感器的應(yīng)用涉及機(jī)械制造、工業(yè)過程控制、汽車電子產(chǎn)品、消費(fèi)電子產(chǎn)品和專用設(shè)備等各個領(lǐng)域。傳統(tǒng)的常用溫度傳感器有熱電偶、電阻溫度計RTD和NTC熱敏電阻等。但信號調(diào)理,模數(shù)轉(zhuǎn)換及恒溫器等功能全都會增加成本。現(xiàn)代集成溫度傳感器通常包含這些功能,并以其低廉的價格迅速地占據(jù)了市場。Dallas Semiconductor公司推出的數(shù)字式溫度傳感器DS1820采用數(shù)字化一線總線技術(shù)具有許多優(yōu)異特性。其一,它將控制線、地址線、數(shù)據(jù)線合為一根導(dǎo)線,允許在同一根導(dǎo)線上掛接多個控制對象,形成多點(diǎn)一線總線測控系統(tǒng)。布線施工方便,成本低廉。其二,線路上傳送的是數(shù)字信號,所受干擾和損耗小,性能好。本課題旨在分析和設(shè)計基于數(shù)字化一線總線技術(shù)的溫度測控系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用FPGA實(shí)現(xiàn)一個溫度采集控制器,用于傳感器和上位機(jī)的連接,并采用Microsoft公司的Visual C++作為開發(fā)平臺,運(yùn)用MSComm控件進(jìn)行串口通信,進(jìn)行命令的發(fā)送和接收。

    標(biāo)簽: FPGA 溫度采集 控制器

    上傳時間: 2013-04-24

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  • 基于RS-485的多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng).rar

    基于RS-485的多點(diǎn)數(shù)據(jù)采集與顯示系統(tǒng)。

    標(biāo)簽: 485 RS 多點(diǎn)

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:huql11633

  • 基于DS18B20的溫度實(shí)時采集與顯示系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn).rar

    基于DS18B20的溫度實(shí)時采集與顯示系統(tǒng)的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

    標(biāo)簽: 18B B20 DS

    上傳時間: 2013-06-10

    上傳用戶:ivan-mtk

  • 基于labview的單片機(jī)串口溫度采集系統(tǒng)設(shè)計.rar

    系統(tǒng)利用DSl8B20數(shù)字溫度傳感器和STC公司的STC89C52單片機(jī)設(shè)計成智能溫度采集模塊,采集環(huán)境溫度,將測得數(shù)據(jù)經(jīng)串口傳送給計算機(jī)。創(chuàng)新之處是采用虛擬儀器技術(shù),利用LabVlEW軟件編寫相應(yīng)上位機(jī)軟件,控制采集模塊進(jìn)行溫度采集,串口的數(shù)據(jù)傳輸,然后對數(shù)據(jù)處理和顯示。

    標(biāo)簽: labview 單片機(jī)串口 溫度采集

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:kristycreasy

  • 單片機(jī)溫度采集器與PC104分站的串行通信

    單片機(jī)溫度采集器與PC104分站的串行通信:用PC104 模塊組建的礦井變電所采集分站,具有強(qiáng)大的以太網(wǎng)和CAN 總線通信功能。在PC104模塊底板上,設(shè)計了一個基于89C2051 單片機(jī)的溫度采集器

    標(biāo)簽: 104 PC 單片機(jī)

    上傳時間: 2013-07-04

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