本論文利用FPGA可編程邏輯器件和硬件描述語(yǔ)言Verilog，采用自頂向下的設(shè)計(jì)方法，開(kāi)發(fā)了一款基于PCI總線的高速數(shù)據(jù)采集卡。本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中，采用PLX公司生產(chǎn)的PLX9080作為PCI總線接口芯片。用4片每片容量為8MB的SDRAM作為數(shù)據(jù)采集的前端和PCI總線的數(shù)據(jù)緩沖。用ALTERA公司生產(chǎn)的Cyclone系列FPGA實(shí)現(xiàn)PCI接口芯片PLX9080的時(shí)序邏輯、對(duì)數(shù)據(jù)采集通道的前端控制以及對(duì)SDRAM的讀寫(xiě)控制?！ ≡诒菊撐膶⒅攸c(diǎn)放在了用硬件描述語(yǔ)言Verilog進(jìn)行FPGA硬件邏輯編程上。本論文按照自頂向下的設(shè)計(jì)方法，詳細(xì)論述了PCI接口轉(zhuǎn)化電路模塊、SDRAM存儲(chǔ)片子讀寫(xiě)控制電路模塊、FPGA內(nèi)部寄存器讀寫(xiě)控制電路模塊以及用于RF端的自動(dòng)增益控制電路AGC模塊的設(shè)計(jì)。
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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當(dāng)代科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，極大促進(jìn)了自動(dòng)識(shí)別技術(shù)的發(fā)展——條形碼、光學(xué)字符識(shí)別、磁條(卡)、工C卡、語(yǔ)音識(shí)別、視覺(jué)識(shí)別、RFID等，其中，RFID無(wú)疑是最為前沿的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，是一種非接觸式的識(shí)別技術(shù)；同時(shí)，隨著另外一項(xiàng)技術(shù)——嵌入式技術(shù)的飛速發(fā)展，機(jī)構(gòu)小巧、性能優(yōu)越、價(jià)格便宜、操作簡(jiǎn)便的手持式數(shù)據(jù)自動(dòng)讀寫(xiě)設(shè)備發(fā)展尤為迅速。具體說(shuō)來(lái)，一款好的手持式RFID讀寫(xiě)器適用于工作現(xiàn)場(chǎng)，可以供工作人員對(duì)現(xiàn)場(chǎng)物品信息進(jìn)行自動(dòng)收集，而隨著嵌入式操作系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用，使讀寫(xiě)器不僅有數(shù)據(jù)采集功能，而且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析以供管理決策。在這其中，操作系統(tǒng)、芯片、總線、接口技術(shù)成為讀寫(xiě)器的內(nèi)核，嵌入式系統(tǒng)成為技術(shù)的代表。 隨著嵌入式操作系統(tǒng)(如linux、wirice.net)的出現(xiàn)，使得軟件開(kāi)發(fā)人員在嵌入式系統(tǒng)和普通pc機(jī)上進(jìn)行應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)不會(huì)感到太大的差別(借助于交叉開(kāi)發(fā)環(huán)境，即在pc機(jī)上編譯連接，但生成的是目標(biāo)機(jī)代碼)。但是，對(duì)于那些應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)者，往往對(duì)某一行業(yè)軟件開(kāi)發(fā)比較熟悉卻對(duì)硬件有些陌生，熟悉硬件原理(嵌入式處理器架構(gòu)、部件工作原理等)恰恰是構(gòu)建一個(gè)嵌入式系統(tǒng)所必須的。因此，構(gòu)建一個(gè)性能穩(wěn)定、持續(xù)工作時(shí)間長(zhǎng)、完善數(shù)據(jù)接口、方便讀寫(xiě)器接口的手持式設(shè)備成為了當(dāng)今一個(gè)比較熱門的技術(shù)領(lǐng)域。本項(xiàng)目就是根據(jù)以上事實(shí)，先分析了國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，再根據(jù)項(xiàng)目需求、生產(chǎn)成本以及RFID應(yīng)用開(kāi)發(fā)者的要求，決定采用以ARM920T為內(nèi)核的$3C2410為嵌入式處理器、微軟公司力推的wiIice.net為嵌入式操作系統(tǒng)，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了供RFID應(yīng)用軟件開(kāi)發(fā)者使用的手持式RFID讀寫(xiě)器。針對(duì)手持式設(shè)備的特點(diǎn)和實(shí)際要求，對(duì)讀寫(xiě)器軟硬件系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)進(jìn)行了規(guī)劃，完成了時(shí)鐘電路、nand flash存儲(chǔ)器接口電路、SDRAM電路、串行接口電路、RFID讀寫(xiě)模塊接口電路、USB接口電路、無(wú)線通信模塊接口電路、LCD/觸摸屏接口電路的設(shè)計(jì)，并開(kāi)發(fā)了讀寫(xiě)器的二次發(fā)API;在wince.net平臺(tái)下，利用platform builder工具定制了適于讀寫(xiě)器的操作系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了嵌入式操作系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，最后對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試。
標(biāo)簽： RFID ARM 手持式 讀寫(xiě)器
上傳時(shí)間： 2013-06-21
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隨著液晶顯示技術(shù)的發(fā)展，我們的日常生活中出現(xiàn)了各種各樣功能強(qiáng)大的顯示系統(tǒng)。本文主要以液晶顯示技術(shù)的基本原理為理論基礎(chǔ)，探討并比較了單片機(jī)和ARM微處理器作為液晶顯示控制系統(tǒng)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并設(shè)計(jì)和完成了～套基于ARM微處理器的液晶顯示控制系統(tǒng)。 該系統(tǒng)以Samsung公司的ARM微處理器芯片S3C4510B為CPU，根據(jù)ARM微處理器的特點(diǎn)，本文系統(tǒng)地分析了電源及復(fù)位電路、晶振電路、Flash 存儲(chǔ)器接口電路、SDRAM存儲(chǔ)器接口電路、串行接口電路、JTAG接口電路以及10M/100M以太網(wǎng)接口電路的設(shè)計(jì)方法。同時(shí)，重點(diǎn)描述了液晶顯示模塊電路和鍵盤(pán)控制電路的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。在各個(gè)部分硬件電路的調(diào)試成功過(guò)后，介紹了Bootloader的下載以及uClinux操作系統(tǒng)的下載和編譯。在液晶顯示控制系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)部分，本文重點(diǎn)分析了在uClinux操作系統(tǒng)下進(jìn)行的用戶程序的開(kāi)發(fā)。根據(jù)液晶顯示模塊的特點(diǎn)和對(duì)鍵盤(pán)控制電路的I/O口配置，對(duì)整個(gè)顯示控制系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)作出了一定的分析。最終通過(guò)對(duì)系統(tǒng)的調(diào)試，實(shí)現(xiàn)了ARM微處理器系統(tǒng)對(duì)LCD液晶顯示器的顯示控制。
標(biāo)簽： ARM 液晶顯示 控制設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文是四川省教育廳重點(diǎn)項(xiàng)目“經(jīng)濟(jì)型網(wǎng)絡(luò)同步課堂關(guān)鍵技術(shù)研究與裝備開(kāi)發(fā)”關(guān)鍵技術(shù)的一部分，主要內(nèi)容是實(shí)現(xiàn)嵌入式視頻采集與存儲(chǔ)。通過(guò)構(gòu)建基于ARM微處理器和開(kāi)源Linux操作系統(tǒng)的平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)視頻數(shù)據(jù)的通用USB移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備存儲(chǔ)，達(dá)到經(jīng)濟(jì)型的目標(biāo)。 本文詳細(xì)介紹了整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)研究開(kāi)發(fā)和設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的過(guò)程。論文討論了ARM微處理器在嵌入式系統(tǒng)中的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了SDRAM存儲(chǔ)系統(tǒng)、Flash存儲(chǔ)系統(tǒng)、串口、USB接口、IIC接口等模塊的原理設(shè)計(jì)；分析了高速印制電路板設(shè)計(jì)中的難點(diǎn)并予以克服，實(shí)現(xiàn)了印制電路板設(shè)計(jì)。 論文介紹了Linux作為嵌入式操作系統(tǒng)的特點(diǎn)與優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)了將其完整移植到一個(gè)新硬件平臺(tái)；論文同時(shí)還實(shí)現(xiàn)了引導(dǎo)代碼、根文件系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)程序等內(nèi)容；視頻采集與存儲(chǔ)應(yīng)用，設(shè)計(jì)采用緩沖區(qū)的方法保證其銜接，采用Linux線程機(jī)制進(jìn)行多任務(wù)調(diào)度，最終實(shí)現(xiàn)了視頻采集存儲(chǔ)功能。 本系統(tǒng)充分結(jié)合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、嵌入式技術(shù)和數(shù)字視頻技術(shù)等前沿領(lǐng)域的眾多理論和成果，體現(xiàn)了學(xué)科交叉與技術(shù)集成的創(chuàng)新。
標(biāo)簽： Linux ARM 嵌入式 存儲(chǔ)系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-02
上傳用戶：wangchong
隨著人們物質(zhì)文化生活水平的提高和科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，智能家居已成為一個(gè)發(fā)展趨勢(shì)。智能家居系統(tǒng)采用傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息傳輸與處理技術(shù)，能給用戶提供全方位的服務(wù)，同時(shí)對(duì)住房?jī)?nèi)的情況進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和實(shí)時(shí)管理。安防系統(tǒng)是智能家居中的一個(gè)重要的組成部分。傳統(tǒng)的安防系統(tǒng)都是基于單片機(jī)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的，它難以滿足現(xiàn)代家居中網(wǎng)絡(luò)家電功能，針對(duì)這些問(wèn)題，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了一種基于ARM和藍(lán)牙的安防系統(tǒng)。 (1) 深入研究了安防系統(tǒng)中視頻監(jiān)控的研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)，分析了嵌入式Linux操作系統(tǒng)的優(yōu)、缺點(diǎn)以及選擇內(nèi)核版本為L(zhǎng)inux2.6的原因，指出了選題研究的目的和意義。 (2) 從網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和幾種重要協(xié)議這兩個(gè)方面入手，闡述了智能家居中的重要技術(shù)——藍(lán)牙。 (3) 根據(jù)智能家居的功能要求，設(shè)計(jì)了一種智能家居中的安防系統(tǒng)，論述了ARM9嵌入式微處理器S3C2410的原理以及性能，闡述了安防系統(tǒng)中的NANDFLASH模塊、SDRAM模塊、RS232串口模塊、以太網(wǎng)模塊、USB、USB藍(lán)牙、USB攝像頭的組成原理以及設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)方法。 (4) 根據(jù)系統(tǒng)軟件環(huán)境的需求，構(gòu)建了嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺(tái)，論述了交叉編譯環(huán)境和NFS開(kāi)發(fā)調(diào)試環(huán)境的建立，移植S3C2410下啟動(dòng)引導(dǎo)程序VIVI，移植嵌入式操作系統(tǒng)Linux(內(nèi)核版本為2.6.14)，闡述了系統(tǒng)相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)的移植(NAND FLASH、USB、USB攝像頭、USB藍(lán)牙)、文件系統(tǒng)的使用，分析了Linux下藍(lán)牙無(wú)線通信的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。 (5) 在搭建的嵌入式Linux系統(tǒng)軟件平臺(tái)上，論述了在Windows XP下遠(yuǎn)程登錄到Linux操作系統(tǒng)的方法，闡述了在Linux下使用V4L編程來(lái)截取攝像頭圖象，使用SOCKET編程將截取到的圖象傳送到室內(nèi)PC機(jī)上，遠(yuǎn)程監(jiān)控電腦登錄到此PC機(jī)上，利用IE瀏覽器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境的監(jiān)控。 (6) 結(jié)合實(shí)驗(yàn)測(cè)試環(huán)境和測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)行了視頻監(jiān)控系統(tǒng)的性能測(cè)試，分析了測(cè)試結(jié)果并針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題給出了改進(jìn)措施。 通過(guò)對(duì)安防系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)測(cè)試表明，系統(tǒng)能夠很好地檢測(cè)不法分子的入侵，并通過(guò)遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控方式來(lái)告知用戶，系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定，達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)目標(biāo)。
標(biāo)簽： ARM 藍(lán)牙 安防系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：yatouzi118
波前處理機(jī)是自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)中實(shí)時(shí)信號(hào)處理和運(yùn)算的核心，隨著自適應(yīng)光學(xué)系統(tǒng)得發(fā)展，波前傳感器的采樣頻率越來(lái)越高，這就要求波前處理機(jī)必須有更強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力以保證系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性。在整個(gè)波前處理機(jī)的工作流程中，對(duì)CCD傳來(lái)的實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理是第一步，也是十分重要的一步。如果不能保證圖像處理的實(shí)時(shí)性，那么后續(xù)的處理過(guò)程都無(wú)從談起。因此，研制高性能的圖像處理平臺(tái)，對(duì)波前處理機(jī)性能的提高具有十分重要的意義。 論文介紹了本研究課題的背景以及國(guó)內(nèi)外圖像處理技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展?fàn)顩r，接著介紹了傳統(tǒng)的專用和通用圖像處理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、特點(diǎn)和模型，并通過(guò)分析DSP芯片以及DSP系統(tǒng)的特點(diǎn)，提出了基于DSP和FPGA芯片的實(shí)時(shí)圖像處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)不同于傳統(tǒng)基于PC機(jī)模式的圖像處理系統(tǒng)，發(fā)揮了DSP和FPGA兩者的優(yōu)勢(shì)，能更好地提高圖像處理系統(tǒng)實(shí)時(shí)性能，同時(shí)也最大可能地降低成本。 論文根據(jù)圖像處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的、應(yīng)用需求確定了器件的選型。介紹了主要的器件，接著從系統(tǒng)架構(gòu)、邏輯結(jié)構(gòu)、硬件各功能模塊組成等方面詳細(xì)介紹了DSP+FPGA圖像處理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)，并分析了包括各種參數(shù)指標(biāo)選擇、連接方式在內(nèi)的具體設(shè)計(jì)方法以及應(yīng)該注意的問(wèn)題。 論文在闡述傳輸線理論的基礎(chǔ)上，在制作PCB電路板的過(guò)程中，針對(duì)高速電路設(shè)計(jì)中易出現(xiàn)的問(wèn)題，詳細(xì)分析了高速PCB設(shè)計(jì)中的信號(hào)完整性問(wèn)題，包括反射、串?dāng)_等，說(shuō)明了高速PCB的信號(hào)完整性、電源完整性和電磁兼容性問(wèn)題及其解決方法，進(jìn)行了一定的理論和技術(shù)探討和研究。 論文還介紹了基于FPGA的邏輯設(shè)計(jì)，包括了圖像采集模塊的工作原理、設(shè)計(jì)方案和SDRAM控制器的設(shè)計(jì)，介紹了SDRAM的基本操作和工作時(shí)序，重點(diǎn)闡述系統(tǒng)中可編程器件內(nèi)部模塊化SDRAM控制器的設(shè)計(jì)及仿真結(jié)果。 論文最后描述了硬件系統(tǒng)的測(cè)試及調(diào)試流程，并給出了部分的調(diào)試結(jié)果。 該系統(tǒng)主要優(yōu)點(diǎn)有：實(shí)時(shí)性、高速性。硬件設(shè)計(jì)的執(zhí)行速度，在高速DSP和FPGA中實(shí)現(xiàn)信號(hào)處理算法程序，保證了系統(tǒng)實(shí)時(shí)性的實(shí)現(xiàn)；性價(jià)比高。自行研究設(shè)計(jì)的電路及硬件系統(tǒng)比較好的解決了高速實(shí)時(shí)圖像處理的需求。
標(biāo)簽： DSPFPGA 圖像處理 電路板 硬件設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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本文在深入研究MIL-STD-1553B總線傳輸協(xié)議以及國(guó)外協(xié)議芯片設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，結(jié)合目前較流行的EDA技術(shù)，基于Xilinx公司Virtex-II系列FPGA完成了1553B總線接口協(xié)議設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)，并自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)板將所做的設(shè)計(jì)進(jìn)行了驗(yàn)證。論文從專用芯片實(shí)現(xiàn)的具體功能出發(fā)，結(jié)合自頂向下的設(shè)計(jì)思想，給出基于FPGA的總線接口協(xié)議設(shè)計(jì)的總體方案，并根據(jù)功能的需求完成了模塊化設(shè)計(jì)。文章重點(diǎn)介紹基于FPGA的總線控制器(BC)、遠(yuǎn)程終端(RT)、總線監(jiān)視器(MT)三種類型終端設(shè)計(jì)，詳細(xì)給出其設(shè)計(jì)邏輯框圖、引腳說(shuō)明及關(guān)鍵模塊的仿真結(jié)果，最終通過(guò)工作方式選擇信號(hào)以及其它控制信號(hào)將三種終端結(jié)合起來(lái)以達(dá)到通用接口的功能。本設(shè)計(jì)使用硬件描述語(yǔ)言(VHDL)進(jìn)行描述，在此基礎(chǔ)上使用Xilinx專用開(kāi)發(fā)工具對(duì)設(shè)計(jì)進(jìn)行綜合、布局布線等，最終下載到FPGA芯片XC2V2000中進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。 文章最后通過(guò)自行搭建的硬件平臺(tái)對(duì)所做的設(shè)計(jì)進(jìn)行詳細(xì)的測(cè)試驗(yàn)證，選擇ADSP21161作為主處理器，對(duì)。FPGA芯片進(jìn)行初始化配置以及數(shù)據(jù)的輸入輸出控制，同時(shí)利用示波器觀測(cè)FPGA的輸出，完成系統(tǒng)的硬件測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明本文的設(shè)計(jì)方案是合理、可行的。
標(biāo)簽： 1553B 總線接口 技術(shù)研究
上傳時(shí)間： 2013-08-03
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伴隨著多媒體顯示和傳輸技術(shù)的發(fā)展,人們獲得了越來(lái)越高的視聽(tīng)享受。從傳統(tǒng)的模擬電視,到標(biāo)清、高清、全高清。與顯示技術(shù)發(fā)展結(jié)伴而行的是顯示接口技術(shù)的發(fā)展,從模擬的AV端子,S-Video和VGA接口,到數(shù)字顯示的DVI接口,技術(shù)上經(jīng)歷了一個(gè)從模擬到數(shù)字,從并行到串行,從低速到高速的發(fā)展過(guò)程。 HDMI是最新的高清晰度多媒體接口,它的規(guī)范由Silicon Image等七家公司提出,具有帶寬大,尺寸小,傳輸距離長(zhǎng)和支持正版保護(hù)等功能,符合當(dāng)今技術(shù)的發(fā)展潮流,一經(jīng)推出,就獲得了巨大的成功。成為平板顯示器、高清電視等設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)接口之一,并獲得了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。 從上世紀(jì)80年代XILINX發(fā)明第一款FPGA芯片以來(lái),FPGA就以其體系結(jié)構(gòu)和邏輯單元靈活,運(yùn)算速度快,編程方便等優(yōu)點(diǎn)廣泛應(yīng)用與IC設(shè)計(jì)、系統(tǒng)控制、視頻處理、通信系統(tǒng)、航空航天等諸多方面。 本文利用ALTERA的一款高端FPGA芯片EP2S180F1508C3為核心,配合Silicon Image的專用HDMI接收芯片搭建了一個(gè)HDMI的接收顯示平臺(tái)。針對(duì)HDMI帶寬寬,數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn),使用了新型的DDR2 SDRAM作為視頻信號(hào)的輸入和輸出緩沖。在硬件板級(jí)設(shè)計(jì)上,針對(duì)HDMI和DDR2的相關(guān)高速電路,采用了一系列的高速電路設(shè)計(jì)方法,有效的避免了信號(hào)的反射,串?dāng)_等不良現(xiàn)象。同時(shí)在對(duì)HDMI規(guī)范和DDR2 SDRAM時(shí)序規(guī)范的深入研究的基礎(chǔ)上,在ALTERA的開(kāi)發(fā)平臺(tái)QUARTUSII上編寫(xiě)了系統(tǒng)的頂層模塊和相關(guān)各功能子模塊,并仿真通過(guò)。 論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面： 1、論文研究了最新的HDMI接口規(guī)范和新型存儲(chǔ)器件DDR2的時(shí)序規(guī)范。 2、論文搭建的整個(gè)系統(tǒng)相當(dāng)龐大,涉及到相關(guān)的規(guī)范、多種芯片的資料、各種工具軟件的使用、原理圖的繪制和PCB板的布局布線,直至后期的編程仿真,花費(fèi)了作者大量的時(shí)間和精力。 3、論文首次使用FPGA來(lái)處理HDMI信號(hào)且直接驅(qū)動(dòng)顯示器件,區(qū)別于-般的ASIC方案。 4、論文對(duì)高速電路特別是的DDR2布局布線,采用了一系列的專門措施,具有一定的借鑒價(jià)值。
標(biāo)簽： FPGA HDMI 顯示系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-06-22
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對(duì)弓網(wǎng)故障的檢測(cè)在列車提速的今天顯得尤其重要，原始故障圖像數(shù)據(jù)量的巨大使實(shí)時(shí)存儲(chǔ)和傳輸故障圖像極其困難。JPEG作為一種低復(fù)雜度、高壓縮比的圖像壓縮標(biāo)準(zhǔn)在多媒體、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)阮I(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。和相同圖像質(zhì)量的其它常用文件格式(如GIF，TIFF，PCX)相比，JPEG是目前靜態(tài)圖像中壓縮比最高的。 FPGA以其設(shè)計(jì)靈活、高速的卓越特性，逐漸成為許多應(yīng)用中首先器件，尤其是與Verilog和VHDL等語(yǔ)言的結(jié)合，大大變革了電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法，加速了系統(tǒng)的設(shè)計(jì)進(jìn)程。 本文旨在研究并實(shí)現(xiàn)一種實(shí)時(shí)采集并對(duì)特定幀進(jìn)行壓縮傳輸?shù)姆椒?。通過(guò)采用可編程邏輯器件FPGA來(lái)實(shí)現(xiàn)整個(gè)采集、顯示、壓縮和傳輸，使系統(tǒng)具有可定制、高速度等優(yōu)點(diǎn)。 本文首先介紹了開(kāi)發(fā)硬件可編程邏輯門陣列FPGA及其開(kāi)發(fā)語(yǔ)言Veridlog，并介紹了FPGA的設(shè)計(jì)方法及開(kāi)發(fā)流程；接著介紹了PAL制視頻采集的相關(guān)知識(shí)及設(shè)計(jì)，其中主要包括基于I2C總線的模擬視頻解碼控制、視頻的數(shù)字化ITU-R BT.601標(biāo)準(zhǔn)介紹及視頻同步信號(hào)的獲取、基于SDRAM的視頻幀存儲(chǔ)、VGA顯示控制設(shè)計(jì)；隨后介紹了JPEG標(biāo)準(zhǔn)，并根據(jù)故障檢測(cè)的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)了針對(duì)灰度圖像壓縮的JPEG編碼器，設(shè)計(jì)中先分別對(duì)組成JPEG編碼器的二維DCT變換模塊、量化模塊、Z字掃描模塊、變換直流系數(shù)的差分脈沖編碼模塊、交流系數(shù)的游程編碼模塊、哈夫曼編碼模塊及打包模塊進(jìn)行了仿真測(cè)試，然后再對(duì)整個(gè)JPEG編碼器進(jìn)行了測(cè)試；最后設(shè)計(jì)了單幀視頻的SRAM緩存，并將緩存的源圖像采用本文設(shè)計(jì)的JPEG編碼器進(jìn)行壓縮，再設(shè)計(jì)一個(gè)僅包含發(fā)送功能的UART 將壓縮后的碼流傳輸?shù)絇C機(jī)，在PC機(jī)上通過(guò)將接收的碼流以ASCⅡ碼的形式還原為采集圖片。 本文實(shí)現(xiàn)了整個(gè)采集壓縮系統(tǒng)，同時(shí)也進(jìn)一步驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的灰度圖像JPEG編碼器的正確性。相信本文無(wú)論是對(duì)弓網(wǎng)故障的圖像檢測(cè)，還是對(duì)于JPEG編碼器的芯片設(shè)計(jì)都有一定的參考價(jià)值。
標(biāo)簽： FPGA JPEG 壓縮系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：cuiqiang
為了滿足外圍設(shè)備之間、外圍設(shè)備與主機(jī)之間高速數(shù)據(jù)傳輸，Intel公司于1991年提出PCI(Peripheral Component Interconnect)總線的概念，即周邊器件互連。因?yàn)镻CI總線具有極高的數(shù)據(jù)傳輸率，所以在數(shù)字圖形、圖像和語(yǔ)音處理以及高速數(shù)據(jù)采集和處理等方面得到了廣泛的應(yīng)用。 本論文首先對(duì)PCI總線協(xié)議做了比較深刻的分析，從設(shè)計(jì)要求和PCI總線規(guī)范入手，采用TOP-DOWN設(shè)計(jì)方法完成了PCI總線接口從設(shè)備控制器FPGA設(shè)計(jì)的功能定義：包括功能規(guī)范、性能要求、系統(tǒng)環(huán)境、接口定義和功能描述。其次從簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、方便布局的角度考慮，完成了系統(tǒng)的模塊劃分。并結(jié)合設(shè)計(jì)利用SDRAM控制器來(lái)驗(yàn)證PCI接口電路的性能。 然后通過(guò)PCI總線接口控制器的仿真、綜合及硬件驗(yàn)證的描述介紹了用于FPGA功能驗(yàn)證的硬件電路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，驗(yàn)證系統(tǒng)方案的選擇，并描述了PCI總線接口控制器的布局布線結(jié)果以及硬件驗(yàn)證的電路設(shè)計(jì)和調(diào)試方法。通過(guò)編寫(xiě)測(cè)試激勵(lì)程序完成了功能仿真，以及布局布線后的時(shí)序仿真，并設(shè)計(jì)了PCB實(shí)驗(yàn)板進(jìn)行測(cè)試，證明所實(shí)現(xiàn)的PCI接口控制器完成了要求的功能。 最后，介紹了利用驅(qū)動(dòng)程序開(kāi)發(fā)工具DDK軟件進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)的過(guò)程。完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)及模塊劃分后，使用硬件描述語(yǔ)言(VHDL)描述系統(tǒng)，并驗(yàn)證設(shè)計(jì)的正確性。
上傳時(shí)間： 2013-07-15
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