The TW9910 is a multi-standard video decoder and encoder chip that is designed for multimedia applications. It uses the mixed-signal 1.8V CMOS technology to provide a low- power Integrated solution.
上傳時(shí)間: 2013-04-24
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JPEG2000是由ISO/ITU-T組織下的IEC JTC1/SC29/WG1小組制定的下一代靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn).與JPEG(Joint Photographic Experts Group)相比,JPEG2000能夠提供更好的數(shù)據(jù)壓縮比,并且提供了一些JPEG所不具有的功能[1].JPEG2000具有的多種特性使得它具有廣泛的應(yīng)用前景.但是,JPEG2000是一個(gè)復(fù)雜編碼系統(tǒng),目前為止的軟件實(shí)現(xiàn)方案的執(zhí)行時(shí)間和所需的存儲量較大,若想將JPEG2000應(yīng)用于實(shí)際中,有著較大的困難,而用硬件電路實(shí)現(xiàn)JPEG2000或者其中的某些模塊,必然能夠減少JPEG200的執(zhí)行時(shí)間,因而具有重要的意義.本文首先簡單介紹了JPEG2000這一新的靜止圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn),然后對算術(shù)編碼的原理及實(shí)現(xiàn)算法進(jìn)行了深入的研究,并重點(diǎn)探討了JPEG2000中算術(shù)編碼的硬件實(shí)現(xiàn)問題,給出了一種硬件最優(yōu)化的算術(shù)編碼實(shí)現(xiàn)方案.最后使用硬件描述語言(Very High Speed Integrated Circuit Hardware Description Language,VHDL)在寄存器傳輸級(Register Transfer Level,RTL描述了該硬件最優(yōu)化的算術(shù)編碼實(shí)現(xiàn)方案,并以Altera 20K200E FPGA為基礎(chǔ),在Active-HDL環(huán)境中進(jìn)行了功能仿真,在Quartus Ⅱ集成開發(fā)環(huán)境下完成了綜合以及后仿真,綜合得到的最高工作時(shí)鐘頻率達(dá)45.81MHz.在相同的輸入條件下,輸出結(jié)果表明,本文設(shè)計(jì)的硬件算術(shù)編碼器與實(shí)現(xiàn)JPEG2000的軟件:Jasper[2]中的算術(shù)編碼模塊相比,處理時(shí)間縮短了30﹪左右.因而本文的研究對于JPEG2000應(yīng)用于數(shù)字監(jiān)控系統(tǒng)等實(shí)際應(yīng)用有著重要的意義.
標(biāo)簽: JPEG 2000 FPGA 算術(shù)編碼
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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隨著集成電路頻率的提高和多核時(shí)代的到來,傳統(tǒng)的高速電互連技術(shù)面臨著越來越嚴(yán)重的瓶頸問題,而高速下的光互連具有電互連無法比擬的優(yōu)勢,成為未來電互連的理想替代者,也成為科學(xué)研究的熱點(diǎn)問題。目前,由OIF(Optical Intemetworking Forum,光網(wǎng)絡(luò)論壇)論壇提出的甚短距離光互連協(xié)議,主要面向主干網(wǎng),其延遲、功耗、兼容性等都不能滿足板間、芯片間光互連的需要,因此,研究定制一種適用于板級、芯片級的光互連協(xié)議具有非常重要的研究意義。 本論文將協(xié)議功能分為數(shù)據(jù)鏈路層和物理層來設(shè)計(jì),鏈路層功能包括了協(xié)議原語設(shè)計(jì),數(shù)據(jù)幀格式和數(shù)據(jù)傳輸流程設(shè)計(jì),流量控制機(jī)制設(shè)計(jì),協(xié)議通道初始化設(shè)計(jì),錯(cuò)誤檢測機(jī)制設(shè)計(jì)和空閑字符產(chǎn)生、時(shí)鐘補(bǔ)償方式設(shè)計(jì);物理層功能包含了數(shù)據(jù)的串化和解串功能,多通道情況下的綁定功能,數(shù)據(jù)編解碼功能等。 然后,文章采用FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了定制協(xié)議的單通道模式。重點(diǎn)是數(shù)據(jù)鏈路層的實(shí)現(xiàn),物理層采用定制具備其功能的IP(Intellectual Property,知識產(chǎn)權(quán))——RocketIO來實(shí)現(xiàn)。實(shí)現(xiàn)的過程中,采用了Xilinx公司的ISE(Integrated System Environment,集成開發(fā)環(huán)境)開發(fā)流程,使用的設(shè)計(jì)工具包括:ISE,ModelSim,Synplify Pro,ChipScope等。 最后,本文對實(shí)現(xiàn)的協(xié)議進(jìn)行了軟件仿真和上扳測試,訪真和測試結(jié)果表明,實(shí)現(xiàn)的單通道模式,支持的最高串行頻率達(dá)到3.5GHz,完全滿足了光互連驗(yàn)證系統(tǒng)初期的要求,同時(shí)由RocketIO的高速串行差分口得到的眼圖質(zhì)量良好,表明對物理層IP的定制是成功的。
標(biāo)簽: FPGA 板級 光互連 協(xié)議研究
上傳時(shí)間: 2013-06-28
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I2C(Inter Integrated Circuits)是Philips公司開發(fā)的用于芯片之間連接的串行總線,以其嚴(yán)格的規(guī)范、卓越的性能、簡便的操作和眾多帶I2C接口的外圍器件而得到廣泛的應(yīng)用并受到普遍的歡迎。 現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)設(shè)計(jì)靈活、速度快,在數(shù)字專用集成電路的設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用。本論文主要討論了如何利用Verilog/FPGA來實(shí)現(xiàn)一個(gè)隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路,實(shí)現(xiàn)與外圍I2C接口器件E2PROM進(jìn)行數(shù)據(jù)通信,實(shí)現(xiàn)讀、寫等功能,傳輸速率實(shí)現(xiàn)為100KBps。在Modelsim6.0仿真軟件環(huán)境中進(jìn)行仿真,在Xilinx公司的ISE9.li開發(fā)平臺上進(jìn)行了下載,搭建外圍電路,用Agilem邏輯分析儀進(jìn)行數(shù)據(jù)采集,分析測試結(jié)果。 首先,介紹了微電子設(shè)計(jì)的發(fā)展概況以及設(shè)計(jì)流程,重點(diǎn)介紹了HDL/FPGA的設(shè)計(jì)流程。其次,對I2C串行總線進(jìn)行了介紹,重點(diǎn)說明了總線上的數(shù)據(jù)傳輸格式并對所使用的AT24C02 E2PROM存儲器的讀/寫時(shí)序作了介紹。第三,基于Verilog _HDL設(shè)計(jì)了隨機(jī)讀/寫的I2C接口電路、測試模塊和顯示電路;接口電路由同步有限狀態(tài)機(jī)(FSM)來實(shí)現(xiàn);測試模塊首先將數(shù)據(jù)寫入到AT24C02的指定地址,接著將寫入的數(shù)據(jù)讀出,并將兩個(gè)數(shù)據(jù)顯示在外圍LED數(shù)碼管和發(fā)光二極管上,從而直觀地比較寫入和輸出的數(shù)據(jù)的正確性。FPGA下載芯片為Xilinx SPARTAN Ⅲ XC3S200。第四,用Agilent邏輯分析儀進(jìn)行傳輸數(shù)據(jù)的采集,分析數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r(shí)序,從而驗(yàn)證電路設(shè)計(jì)的正確性。最后,論文對所取得的研究成果進(jìn)行了總結(jié),并展望了下一步的工作。
標(biāo)簽: I2C 隨機(jī) 讀寫 串行總線接口
上傳時(shí)間: 2013-06-08
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PSpice是一個(gè)電路通用分析程序,是EDA中的重要組成部分,它的主要任務(wù)是對電路進(jìn)行模擬和仿真。該軟件的前身是SPICE(Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis),由美國加州大學(xué)伯克萊分校于1972年研制。
標(biāo)簽: PSPICE
上傳時(shí)間: 2013-07-02
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視頻圖像處理的應(yīng)用越來越廣泛,各種處理算法也日趨成熟,相關(guān)的硬件技術(shù)不斷地推陳出新。視頻圖像處理系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)一般來說有三種方式:數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor)、專用集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)和現(xiàn)場可編程邏輯門陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關(guān)電路組成。最近幾年,隨著電子設(shè)計(jì)自動化(Electronic Design Automation)技術(shù)的迅速發(fā)展,使得基于FPGA的可編程片上系統(tǒng)(System On a Programmable Chip)逐漸成為嵌入式系統(tǒng)。應(yīng)用的一種趨勢。特別地,在視頻圖像處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)中,數(shù)據(jù)量大,要求處理速度快,靈活性高,F(xiàn)PGA有其獨(dú)特的優(yōu)勢。鑒于此,本文對基于FPGA和SOPC技術(shù)的視頻圖像處理系統(tǒng)進(jìn)行了研究。 本文介紹了Xilinx公司FPGA的結(jié)構(gòu)和功能特點(diǎn),以及可編程片上系統(tǒng)的開發(fā)工具和片內(nèi)系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程。根據(jù)視頻信號的相關(guān)知識,編寫了視頻圖像處理IP核,構(gòu)建了視頻圖像處理系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)以FPGA為核心器件,內(nèi)嵌PowerPC405處理器模塊,通過ⅡC總線完成視頻解碼芯片的初始化,總體上實(shí)現(xiàn)了對視頻圖像信號的采集、處理、存儲和顯示。 本文最后對系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,系統(tǒng)能正確和可靠地工作。整個(gè)系統(tǒng)的邏輯資源消耗占FPGA的百分之十幾,剩余的資源可以做許多硬件算法或其它方面的應(yīng)用。
標(biāo)簽: 視頻圖像 處理系統(tǒng)
上傳時(shí)間: 2013-05-24
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隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展,數(shù)字圖像處理已經(jīng)成為眾多應(yīng)用系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。它的發(fā)展主要依賴于兩個(gè)性質(zhì)不同、自成體系但又緊密相關(guān)的研究領(lǐng)域:圖像處理算法及其相應(yīng)的電路實(shí)現(xiàn)。圖像處理系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)—般有三種方式:專用的圖像處理器件集成芯片(Application Specific Integrated Circuit)、數(shù)字信號處理器(Digital Signal Process)和現(xiàn)場可編程門陣列(Field Programmable Gate Array)以及相關(guān)電路組成。它們可以實(shí)時(shí)高速完成各種圖像處理算法。圖像處理中,低層的圖像預(yù)處理的數(shù)據(jù)量很大,要求處理速度快,但運(yùn)算結(jié)果相對比較簡單。相對于其他兩種方式,基于FPGA的圖像處理方式的系統(tǒng)更適合于圖像的預(yù)處理。本文設(shè)計(jì)了—種基于FPGA的小波域圖像去噪系統(tǒng)。首先,闡述了基于小波變換的圖像去噪算法原理,重點(diǎn)討論了小波鄰域閾值(NeighShrink)去噪算法,并給出了該算法相應(yīng)的Matlab 仿真;然后,為了改進(jìn)鄰域閾值去噪算法中對每個(gè)分解子帶都采用相同鄰域和閾值的缺點(diǎn),本文提出了基于最小二乘支持向量機(jī)(LS-SVM)分類的鄰域閾值去噪算法和以斯坦無偏估計(jì) (SURE)為準(zhǔn)則同時(shí)結(jié)合小波系數(shù)尺度間關(guān)系的鄰域閾值去噪算法。經(jīng)Matlab實(shí)驗(yàn)表明,相比于其他幾種經(jīng)典算法,本文提出的兩種改進(jìn)算法在濾除噪聲的同時(shí)能更好地保護(hù)圖像細(xì)節(jié),并在較高噪聲情況下能獲得更高的峰值信噪比。在此基礎(chǔ)上本文將提出的改進(jìn)小波鄰域閾值去噪算法進(jìn)行了相應(yīng)的簡化,以滿足低噪聲處理要求且易于在FPGA上實(shí)現(xiàn);最后,給出了基于 FPGA的小波鄰域閾值去噪系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)和FPGA內(nèi)部各功能模塊的具體實(shí)現(xiàn)方案,包括二維離散小波變換模塊、二維離散小波逆變換模塊、SDRAM存儲器控制模塊、去噪計(jì)算模塊和系統(tǒng)核心控制模塊,并對各個(gè)系統(tǒng)模塊和整體進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,結(jié)果表明本文設(shè)計(jì)的基于FPGA 的小波鄰域閾值去噪系統(tǒng)能滿足實(shí)際的圖像處理要求,具有一定的理論和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。關(guān)鍵詞:圖像處理系統(tǒng),F(xiàn)PGA,圖像去噪算法,小波變換
上傳時(shí)間: 2013-05-16
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數(shù)字電視按傳輸方式分為地面、衛(wèi)星和有線三種。其中,DVB-S和DVB-C這兩個(gè)全球化的衛(wèi)星和有線傳輸方式標(biāo)準(zhǔn),目前已作為世界統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)被大多數(shù)國家所接受。而對于地面數(shù)字電視廣播標(biāo)準(zhǔn),經(jīng)國際電訊聯(lián)盟(ITU)批準(zhǔn)的共有三個(gè),包括歐盟的DVB-T(Digital Video Broadcasting-Terrestrial,數(shù)字視頻地面廣播)標(biāo)準(zhǔn)、美國的ATSC(Advanced Television System Committee,先進(jìn)電視制式委員會)標(biāo)準(zhǔn)和日本的ISDB-T(Terrestrial Integrated Services DigitalBroadcasting,綜合業(yè)務(wù)數(shù)字廣播)標(biāo)準(zhǔn)。綜合比較起來,歐洲的DVB-T標(biāo)準(zhǔn)在技術(shù)及應(yīng)用實(shí)踐上都更加成熟。 本論文首先介紹了DVB-T系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu),針對DVB-T標(biāo)準(zhǔn)中各模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行了闡述,并根據(jù)發(fā)射機(jī)端各個(gè)模塊討論了接收機(jī)端相關(guān)模塊的算法設(shè)計(jì)。 隨后,論文給出了基于Microsoft Visual Studio 2005平臺實(shí)現(xiàn)的數(shù)字電視基帶信號產(chǎn)生與接收的軟件仿真系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)流程,重點(diǎn)討論了內(nèi)編解碼器和內(nèi)交織/解交織器的算法與實(shí)現(xiàn),并在實(shí)現(xiàn)的多參數(shù)可選的數(shù)字電視基帶信號產(chǎn)生與接收軟件仿真平臺上,重點(diǎn)分析了內(nèi)編/解碼模塊在接收端Viterbi譯碼算法中采用硬判決、簡化軟判決以及不同調(diào)制方式時(shí)對DVB-T系統(tǒng)整體性能的影響。 最后,論文討論了內(nèi)碼譯碼算法的實(shí)現(xiàn)改進(jìn),使得Viterbi譯碼更適合在FPGA上實(shí)現(xiàn),同時(shí)針對邏輯設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化以便節(jié)省硬件資源。論文重點(diǎn)討論了對幸存路徑信息存儲譯碼模塊的改進(jìn),比較了此模塊三種不同的實(shí)現(xiàn)方式帶來的硬件速率和資源的優(yōu)劣,通過利用4塊RAM對幸存路徑信息的交互讀寫,完成了對傳統(tǒng)回溯算法的改進(jìn),實(shí)現(xiàn)了加窗回溯的譯碼輸出,同時(shí)實(shí)現(xiàn)了回溯長度可配置以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)不同的性能要求。
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FPGA(Field Programmable Gate Arrays)是目前廣泛使用的一種可編程器件,F(xiàn)PGA的出現(xiàn)使得ASIC(Application Specific Integrated Circuits)產(chǎn)品的上市周期大大縮短,并且節(jié)省了大量的開發(fā)成本。目前FPGA的功能越來越強(qiáng)大,滿足了目前集成電路發(fā)展的新需求,但是其結(jié)構(gòu)同益復(fù)雜,規(guī)模也越來越大,內(nèi)部資源的種類也R益豐富,但同時(shí)也給測試帶來了困難,F(xiàn)PGA的發(fā)展對測試的要求越來越高,對FPGA測試的研究也就顯得異常重要。 本文的主要工作是提出一種開關(guān)盒布線資源的可測性設(shè)計(jì),通過在FPGA內(nèi)部加入一條移位寄存器鏈對開關(guān)盒進(jìn)行配置編程,使得開關(guān)盒布線資源測試時(shí)間和測試成本減少了99%以上,而且所增加的芯片面積僅僅在5%左右,增加的邏輯資源對FPGA芯片的使用不會造成任何影響,這種方案采用了小規(guī)模電路進(jìn)行了驗(yàn)證,取得了很好的結(jié)果,是一種可行的測試方案。 本文的另一工作是采用一種FPGA邏輯資源的測試算法對自主研發(fā)的FPGA芯片F(xiàn)DP250K的邏輯資源進(jìn)行了嚴(yán)格、充分的測試,從FPGA最小的邏輯單元LC開始,首先得到一個(gè)LC的測試配置,再結(jié)合SLICE內(nèi)部兩個(gè)LC的連接關(guān)系得到一個(gè)SLICE邏輯單元的4種測試配置,并且采用陣列化的測試方案,同時(shí)測試芯片內(nèi)部所有的邏輯單元,使得FPGA內(nèi)部的邏輯資源得完全充分的測試,測試的故障覆蓋率可達(dá)100%,測試配置由配套編程工具產(chǎn)生,測試取得了完滿的結(jié)果。
上傳時(shí)間: 2013-06-29
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·詳細(xì)說明:支持SD卡的MP3電路圖,powerpcb4.0格式.使用AVR單片機(jī)- Supports SD the card the MP3 circuit diagram, the powerpcb4.0 form Uses the AVR monolithic Integrated circuit
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