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實現(xiàn)各種功能。實現(xiàn)ACDCAC變換

  • 基于FPGA的浮點運算器設(shè)計.rar

    隨著電子工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域需求的增長,要實現(xiàn)復(fù)雜程度較高的數(shù)字電子系統(tǒng),對數(shù)據(jù)處理能力提出越來越高的要求。定點運算已經(jīng)很難滿足高性能數(shù)字系統(tǒng)的需要,而浮點數(shù)相對于定點數(shù),具有表述范圍寬,有效精度高等優(yōu)點,在航空航天、遙感、機器人技術(shù)以及涉及指數(shù)運算和信號處理等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。對浮點運算的要求主要體現(xiàn)在兩個方面:一是速度,即如何快速有效的完成浮點運算;二是精度,即浮點運算能夠提供多少位的有效數(shù)字。 計算機性價比的提高以及可編程邏輯器件的出現(xiàn),對傳統(tǒng)的數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計方法進行了變革。FPGA(Field Programmable Gate Array,現(xiàn)場可編程門陣列)讓設(shè)計師通過設(shè)計芯片來實現(xiàn)電子系統(tǒng)的功能,將傳統(tǒng)的固件選用及電路板設(shè)計工作放在芯片設(shè)計中進行。FPGA可以完成極其復(fù)雜的時序與組合邏輯電路功能,適用于高速、高密度,如運算器、數(shù)字濾波器、二維卷積器等具有復(fù)雜算法的邏輯單元和信號處理單元的邏輯設(shè)計領(lǐng)域。 鑒于FPGA技術(shù)的特點和浮點運算的廣泛應(yīng)用,本文基于FPGA將浮點運算結(jié)合實際應(yīng)用設(shè)計一個觸摸式浮點計算器,主要目的是通過VHDL語言編程來實現(xiàn)浮點數(shù)的加減、乘除和開方等基本運算功能。 (1)給出系統(tǒng)的整體框架設(shè)計和各模塊的實現(xiàn),包括芯片的選擇、各模塊之間的時序以及控制、每個運算模塊詳細(xì)的工作原理和算法設(shè)計流程; (2)通過VHDL語言編程來實現(xiàn)浮點數(shù)的加減、乘除和開方等基本運算功能; (3)在Xilinx ISE環(huán)境下,對系統(tǒng)的主要模塊進行開發(fā)設(shè)計及功能仿真,驗證了基于FPGA的浮點運算。

    標(biāo)簽: FPGA 浮點運算器

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:咔樂塢

  • FPGA內(nèi)全數(shù)字延時鎖相環(huán)的設(shè)計.rar

    現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)的發(fā)展已經(jīng)有二十多年,從最初的1200門發(fā)展到了目前數(shù)百萬門至上千萬門的單片F(xiàn)PGA芯片。現(xiàn)在,F(xiàn)PGA已廣泛地應(yīng)用于通信、消費類電子和車用電子類等領(lǐng)域,但國內(nèi)市場基本上是國外品牌的天下。 在高密度FPGA中,芯片上時鐘分布質(zhì)量變的越來越重要,時鐘延遲和時鐘偏差已成為影響系統(tǒng)性能的重要因素。目前,為了消除FPGA芯片內(nèi)的時鐘延遲,減小時鐘偏差,主要有利用延時鎖相環(huán)(DLL)和鎖相環(huán)(PLL)兩種方法,而其各自又分為數(shù)字設(shè)計和模擬設(shè)計。雖然用模擬的方法實現(xiàn)的DLL所占用的芯片面積更小,輸出時鐘的精度更高,但從功耗、鎖定時間、設(shè)計難易程度以及可復(fù)用性等多方面考慮,我們更愿意采用數(shù)字的方法來實現(xiàn)。 本論文是以Xilinx公司Virtex-E系列FPGA為研究基礎(chǔ),對全數(shù)字延時鎖相環(huán)(DLL)電路進行分析研究和設(shè)計,在此基礎(chǔ)上設(shè)計出具有自主知識產(chǎn)權(quán)的模塊電路。 本文作者在一年多的時間里,從對電路整體功能分析、邏輯電路設(shè)計、晶體管級電路設(shè)計和仿真以及最后對設(shè)計好的電路仿真分析、電路的優(yōu)化等做了大量的工作,通過比較DLL與PLL、數(shù)字DLL與模擬DLL,深入的分析了全數(shù)字DLL模塊電路組成結(jié)構(gòu)和工作原理,設(shè)計出了符合指標(biāo)要求的全數(shù)字DLL模塊電路,為開發(fā)自我知識產(chǎn)權(quán)的FPGA奠定了堅實的基礎(chǔ)。 本文先簡要介紹FPGA及其時鐘管理技術(shù)的發(fā)展,然后深入分析對比了DLL和PLL兩種時鐘管理方法的優(yōu)劣。接著詳細(xì)論述了DLL模塊及各部分電路的工作原理和電路的設(shè)計考慮,給出了全數(shù)字DLL整體架構(gòu)設(shè)計。最后對DLL整體電路進行整體仿真分析,驗證電路功能,得出應(yīng)用參數(shù)。在設(shè)計中,用Verilog-XL對部分電路進行數(shù)字仿真,Spectre對進行部分電路的模擬仿真,而電路的整體仿真工具是HSIM。 本設(shè)計采用TSMC0.18μmCMOS工藝庫建模,設(shè)計出的DLL工作頻率范圍從25MHz到400MHz,工作電壓為1.8V,工作溫度為-55℃~125℃,最大抖動時間為28ps,在輸入100MHz時鐘時的功耗為200MW,達(dá)到了國外同類產(chǎn)品的相應(yīng)指標(biāo)。最后完成了輸出電路設(shè)計,可以實現(xiàn)時鐘占空比調(diào)節(jié),2倍頻,以及1.5、2、2.5、3、4、5、8、16時鐘分頻等時鐘頻率合成功能。

    標(biāo)簽: FPGA 全數(shù)字 延時

    上傳時間: 2013-06-10

    上傳用戶:yd19890720

  • 基于DSPFPGA的1553B總線接口通訊模塊的研究和應(yīng)用.rar

    隨著我國國防現(xiàn)代化建設(shè)進程的不斷深化,MIL-STD-1553B標(biāo)準(zhǔn)總線已經(jīng)廣泛應(yīng)用于各種軍事應(yīng)用領(lǐng)域。MIL-STD-1553B標(biāo)準(zhǔn)總線是我國上世紀(jì)八十年代引進的一種現(xiàn)代化通訊總線,國內(nèi)稱為GJB289A-97。該總線技術(shù)以其高穩(wěn)定性和使用靈活等特點成為現(xiàn)代航空電子綜合系統(tǒng)所廣泛采用的通訊總線技術(shù)。 1553B總線接口模塊作為總線通訊的基本單元,其性能成為影響航電綜合系統(tǒng)整體性能的一個關(guān)鍵因素。目前國內(nèi)關(guān)于1553B總線通訊模塊的對外接口類型較多,而基于嵌入式處理芯片的接口設(shè)計并不多見。嵌入式設(shè)備具有體積小、重量輕、實時性強、功耗小、穩(wěn)定性好以及接口方便等優(yōu)點。 基于以上考慮,論文中提出了以DSP+FPGA為平臺實現(xiàn)MIL-STD-1553B總線的收發(fā)控制,通過收發(fā)控制器和變壓器實現(xiàn)MIL-STD-1553B總線的電氣連接。根據(jù)項目需求,設(shè)計分為硬件和軟件兩部分完成。在對MIL-STD-1553B總線協(xié)議進行詳細(xì)研究后提出了總體設(shè)計方案原理圖。再根據(jù)方案需求設(shè)計各功能模塊。使用硬件描述語言VHDL對各功能模塊進行邏輯和行為描述,最終實現(xiàn)在FPGA中,使其能夠完成1553B數(shù)據(jù)碼的接受、發(fā)送、轉(zhuǎn)換和與處理器的信息交換等功能。DSP部分采用的是TI公司的TMS320F2812,使用C語言進行軟件的編譯,使其實現(xiàn)總體控制和通訊的調(diào)度等功能。 該方案經(jīng)過實際參與1553B總線通訊系統(tǒng)驗證實驗,證明各項技術(shù)指標(biāo)均達(dá)到預(yù)定的目標(biāo),可以投入實際應(yīng)用。

    標(biāo)簽: DSPFPGA 1553B 總線接口

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:671145514

  • 數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)發(fā)端FPGA設(shè)計與實現(xiàn).rar

    本項目完成的是基于中國“數(shù)字電視地面廣播傳輸系統(tǒng)幀結(jié)構(gòu)、信道編碼和調(diào)制”國家標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)射端系統(tǒng)FPGA設(shè)計與實現(xiàn)。在本設(shè)計中,系統(tǒng)采用了Stratix系列的EP1S80F1020C5 FPGA為基礎(chǔ)構(gòu)建的主硬件處理平臺。對于發(fā)射端系統(tǒng),數(shù)據(jù)處理部分的擾碼器(隨機化)、前向糾錯編碼(FEC)、符號星座映射、符號交織、系統(tǒng)信息復(fù)用、頻域交織、幀體數(shù)據(jù)處理(OFDM調(diào)制)、同步PN頭插入、以及信號成形4倍插值滾降濾波器(SRRC)等各模塊都是基于FPGA硬件設(shè)計實現(xiàn)的。其中關(guān)鍵技術(shù):TDS-OFDM技術(shù)及其和絕對時間同步的復(fù)幀結(jié)構(gòu)、信號幀的頭和幀體保護技術(shù)、低密度校驗糾錯碼(LDPC)等,體現(xiàn)了國標(biāo)的自主創(chuàng)新特點,為數(shù)字電視領(lǐng)域首次采用。其硬件實現(xiàn),亦尚未有具體產(chǎn)品參考。 本文首先介紹了當(dāng)今國內(nèi)外數(shù)字電視的發(fā)展現(xiàn)狀,中國數(shù)字電視地面廣播傳輸國家標(biāo)準(zhǔn)的頒布背景。并對國標(biāo)系統(tǒng)技術(shù)原理框架,發(fā)端系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)以及FPGA設(shè)計的相關(guān)知識進行了簡要介紹。在此基礎(chǔ)上,第三章重點、詳細(xì)地介紹了基于FPGA實現(xiàn)的發(fā)射端系統(tǒng)各主要功能模塊的具體結(jié)構(gòu)設(shè)計,論述了系統(tǒng)中各功能模塊的FPGA設(shè)計和實現(xiàn),包括設(shè)計方案、算法和結(jié)構(gòu)的選取、FPGA實現(xiàn)、仿真分析等。第四章介紹了對整個系統(tǒng)的級連調(diào)試過程中,對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)進行的優(yōu)化調(diào)整,并對級連后的整個系統(tǒng)的性能進行了仿真、分析和驗證。作者在項目中完成的工作主要有: 1.閱讀相關(guān)資料,了解并分析國標(biāo)系統(tǒng)的技術(shù)結(jié)構(gòu)和原理,分解其功能模塊。 2.制定了基于國標(biāo)的發(fā)端系統(tǒng)FPGA實現(xiàn)的框架及各模塊的接口定義。 3.調(diào)整和改進了3780點IFFT OFDM調(diào)制模塊及滾降濾波器模塊的FPGA設(shè)計并驗證。 4.完成了擾碼器、前向糾錯編碼、符號星座映射、符號交織、系統(tǒng)信息復(fù)用、頻域交織、幀體數(shù)據(jù)處理、同步PN頭插入、以及信號成形4倍插值滾降濾波器等功能模塊的FPGA設(shè)計和驗證。 5.在系統(tǒng)級連調(diào)試中,利用各模塊數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點,優(yōu)化系統(tǒng)模塊結(jié)構(gòu)。 6.完成了整個發(fā)射端系統(tǒng)FPGA部分的調(diào)試、分析和驗證。

    標(biāo)簽: FPGA 數(shù)字電視 地面廣播

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:zzbbqq99n

  • 基于FPGA的多頭激光測距系統(tǒng).rar

    根據(jù)交通部公布的數(shù)據(jù),交通事故呈逐年上升趨勢,交通事故不僅給公民的財產(chǎn)造成了損失,而且給公民的人身安全也會造成威脅。因此如何更好地避免交通事故成為一個焦點課題,汽車安全系統(tǒng)更是成為汽車生產(chǎn)商和研究機構(gòu)的研究熱點。 當(dāng)前汽車安全系統(tǒng)有兩大種類:一是被動式安全系統(tǒng)。例如:安全帶,安全氣囊等。二是主動式安全系統(tǒng)。主動安全系統(tǒng)又分為主動被動式和主動自動式。前者有ABS等。后者有汽車自動防撞系統(tǒng)和倒車?yán)走_(dá)等。 本文采用激光測距系統(tǒng),開發(fā)一種汽車在高速公路上行駛的主動式防撞系統(tǒng),本文的重點是開發(fā)測距預(yù)警系統(tǒng),采用專門的激光測距芯片和接收芯片,并采用FPGA(Filed Programmable Gate Array)作為主控芯片,對前車進行有效的監(jiān)控,根據(jù)檢測得到的數(shù)據(jù),實時提出建議和報警,提醒駕駛員減速或者采取制動措施,從而達(dá)到預(yù)防追尾碰撞的目的。本文工作主要有以下幾個方面: 1) 在比較分析激光、雷達(dá)和毫米波等測距方法的基礎(chǔ)上,根據(jù)市場需求及潛在用戶分析,確定采用激光脈沖測距方式。針對激光脈沖測距存在的技術(shù)難題,提出以FPGA作為系統(tǒng)核心控制模塊的測距系統(tǒng)設(shè)計方案。 2) 根據(jù)對車載動態(tài)測距系統(tǒng)測量精度、測量頻率和測量范圍的基本要求,結(jié)合脈沖激光測距的特點,提出采用多頭脈沖激光測距和多周期脈沖測量的技術(shù)方案。該方案可有效提高系統(tǒng)測距精度和測量范圍,降低系統(tǒng)成本。 3) 基于上述方案,完成了基于FPGA的多頭脈沖激光測距系統(tǒng)的各功能模塊的詳細(xì)設(shè)計、功能仿真、綜合優(yōu)化及板級測試實驗。實驗表明,各主要功能模塊基本達(dá)到預(yù)期設(shè)計要求,為測距系統(tǒng)的后期開發(fā)奠定了基礎(chǔ)。 4) 完成了激光測距傳感器外圍光電轉(zhuǎn)換電路、電源轉(zhuǎn)換電路及通訊接口的設(shè)計、制作、安裝及實驗室調(diào)試。 5) 最后對論文研究工作進行了總結(jié),提出了系統(tǒng)的不足之處和進一步研究工作的方向。

    標(biāo)簽: FPGA 激光測距系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-05-24

    上傳用戶:yoleeson

  • 基于FPGA的GPIB控制器的IP核設(shè)計.rar

    當(dāng)前,片上系統(tǒng)(SOC)已成為系統(tǒng)實現(xiàn)的主流技術(shù)。流片風(fēng)險與費用增加、上市時間壓力加大、產(chǎn)品功能愈加復(fù)雜等因素使得SOC產(chǎn)業(yè)逐漸劃分為IP提供者、SOC設(shè)計服務(wù)者和芯片集成者三個層次。SOC設(shè)計已走向基于IP集成的平臺設(shè)計階段,經(jīng)過嚴(yán)格驗證質(zhì)量可靠的IP核成為SOC產(chǎn)業(yè)中的重要一環(huán)。 GPIB控制器芯片是組建自動測試系統(tǒng)的核心,在測試領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。本人通過查閱大量的技術(shù)資料,分析了集成電路在國內(nèi)外發(fā)展的最新動態(tài),提出了基于FPGA的自主知識產(chǎn)權(quán)的GPIB控制器IP核的設(shè)計和實現(xiàn)。 本文首先討論了基于FPGA的GPIB控制器的背景意義,接著對FPGA開發(fā)所具備的基本知識作了簡要介紹。文中對GPIB總線進行了簡單的描述,根據(jù)芯片設(shè)計的主要思想,重點在于論述怎樣用FPGA來實現(xiàn)IEEE-488.2協(xié)議,并詳細(xì)闡述了GPIB控制器的十種接口功能及其狀態(tài)機的IP核實現(xiàn)。同時,對數(shù)據(jù)通路也進行了較為細(xì)致的說明。在設(shè)計的時候采用基于模塊化設(shè)計思想,用VerilogHDL語言完成各模塊功能描述,通過Synplifv軟件的綜合,用Modelsim對設(shè)計進行了前、后仿真。最后利用生成的模塊符號采取類似畫電路圖的方法完成整個系統(tǒng)芯片的lP軟核設(shè)計,并用EDA工具下載到了FPGA上。 為了更好地驗證設(shè)計思想,借助EDA工具對GPIB控制器的工作狀態(tài)進行了軟件仿真,給出仿真結(jié)果,仿真波形驗證了GPIB控制器的工作符合預(yù)想。最后,本文對基于FPGA的GPIB控制器的IP核設(shè)計過程進行了總結(jié),展望了當(dāng)前GPIB控制器設(shè)計的發(fā)展趨勢,指出了開展進一步研究需要做的工作。

    標(biāo)簽: FPGA GPIB 控制器

    上傳時間: 2013-06-12

    上傳用戶:mqien

  • LPC總線接口UART控制器FPGA實現(xiàn).rar

    隨著微電子技術(shù)的快速發(fā)展,電子設(shè)備逐漸向著小型化、集成化方向發(fā)展;人們在要求設(shè)備性能不斷提升的同時,還要求設(shè)備功耗低、體積小、重量輕、可靠性高。同樣在我軍武器裝備的研制過程中,也對各武器裝備都提出了新的要求,特別是針對單兵配備的便攜設(shè)備,對體積、功耗、擴展性的要求更是嚴(yán)格。 在某手持式設(shè)備的開發(fā)項目中,需要設(shè)計一塊接口板,要求實現(xiàn)高達(dá)8個串行口擴展以及能源管理和數(shù)字輸入輸出接口等功能,該接口板與處理器模塊的連接總線采用LPC總線,整個手持設(shè)備除了對功能有基本的要求以外,對體積及功耗都提出了極高的要求。針對項目的具體設(shè)計要求,經(jīng)過與傳統(tǒng)設(shè)計方法的比較,決定采用FPGA來實現(xiàn)LPC接口及UART控制器功能。 論文的主要目標(biāo)是完成LPC接口的UART控制在FPGA中的實現(xiàn)。對于各模塊中的關(guān)鍵的功能部分,文中對其實現(xiàn)都進行了詳細(xì)的說明。整個設(shè)計全部采用硬件描述語言(HDL)實現(xiàn),并且采用了分模塊的設(shè)計風(fēng)格,具有很好的重用性。 為了在硬件平臺上驗證設(shè)計,還實做了FPGA驗證平臺,并用C語言編寫了測試程序。經(jīng)過驗證,該方案完全實現(xiàn)了接口板的功能要求,并且滿足體積和功耗上的要求,取得了良好的效果。 論文通過采用FPGA作為電路設(shè)計的核心,以一種新的數(shù)字電路設(shè)計方法實現(xiàn)電路功能;旨在通過這種方式,不斷提高設(shè)備的性能并拓展設(shè)計者思想。

    標(biāo)簽: FPGA UART LPC

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:wlyang

  • 基于FPGA的PCI總線圖像采集卡的設(shè)計與實現(xiàn).rar

    圖像采集系統(tǒng)是數(shù)字圖像信號處理過程中不可缺少的重要部分,它將前端相機所捕獲的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號,或者直接從數(shù)字相機中獲取數(shù)字信號,然后通過高速的計算機總線傳回計算機,憑借計算機的強大的運算、數(shù)據(jù)存儲與處理等操作能力,可以方便快捷地對信號進行分析處理,具有人機友好、功能靈活、可移植性強等優(yōu)點。隨著對數(shù)據(jù)傳送速度要求的提高,PCI總線以其高的數(shù)據(jù)傳輸率,即插即用,低功耗等眾多優(yōu)點,得到廣泛的應(yīng)用。本文針對PCI總線接口電路使用的廣泛性,介紹了PLX公司橋接芯片PCI9054主模式的工作原理和中斷機制,采用可編程邏輯器件FPGA實現(xiàn)與PCI9054的本地接口的信號轉(zhuǎn)換,給出了邏輯實現(xiàn)方案和仿真圖。本文針對FPGA中各功能模塊的邏輯設(shè)計進行了詳細(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、實物圖及注釋詳細(xì)的相關(guān)源程序清單。在文章的軟件設(shè)計部分介紹了WinDriver驅(qū)動開發(fā)工具,利用WinDriver工具,在WindowsXP系統(tǒng)下實現(xiàn)設(shè)備的驅(qū)動程序開發(fā),完成主模式數(shù)據(jù)傳輸和設(shè)備中斷的功能。

    標(biāo)簽: FPGA PCI 總線

    上傳時間: 2013-06-09

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  • 基于FPGA的紅外遙控電子密碼鎖的實現(xiàn).rar

    本文介紹了一種基于現(xiàn)場可編程門陣列FPGA器件的電子密碼鎖的設(shè)計方法。重點闡述了紅外遙控電子密碼鎖的整體架構(gòu)設(shè)計;介紹了一種由PT2248作為發(fā)送器,MIM-R1AA 38KHZ紅外一體化接收解調(diào)器作為接收器的紅外遙控系統(tǒng)的構(gòu)建方法;詳細(xì)說明了如何運用EDA技術(shù)自頂向下的設(shè)計方法,來實現(xiàn)基于XILINX公司出品的Spartan-3E系列FPGA芯片的紅外遙控解碼、密碼鎖的解鎖、密碼修改、報警提示及液晶顯示等功能。在分析紅外遙控電子密碼鎖各功能模塊時,本論文詳細(xì)闡述了各模塊的功能及外部接口信號,給出了各模塊的仿真波形以及整個系統(tǒng)的測試流程和測試結(jié)果。本論文在介紹Spartan-3E系列FPGA芯片的特點和性能的同時,利用Spartan-3E系列的XC3S500芯片中的KCPSM3和自行設(shè)計完成的狀態(tài)機控制器分別實現(xiàn)液晶顯示控制器,通過比較分析得知KCPSM3實現(xiàn)的控制器,在對FPGA的資源利用方面更加合理,實現(xiàn)更加便捷。 本論文利用紅外遙控技術(shù)解鎖,大大提高了電子密碼鎖的安全性能;采用FPGA開發(fā)設(shè)計,所有算法完全由硬件電路來實現(xiàn),使得系統(tǒng)的工作可靠性大為提高,同時由于FPGA具有在系統(tǒng)可編程功能,當(dāng)設(shè)計需要更改時,只需更改FPGA中的控制和接口電路,利用EDA工具將更新后的設(shè)計下載到FPGA中即可,無需更改外部電路的設(shè)計,大大提高了設(shè)計的效率。因此,采用FPGA開發(fā)的數(shù)字系統(tǒng),不僅具有很高的工作可靠性,其升級與改進也極其方便。

    標(biāo)簽: FPGA 紅外遙控 電子密碼鎖

    上傳時間: 2013-06-25

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  • H264AVC的CAVLC編碼算法研究及FPGA實現(xiàn).rar

    H.264/AVC是國際電信聯(lián)盟與國際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國際電工委員會聯(lián)合推出的活動圖像編碼標(biāo)準(zhǔn),簡稱H.264。作為最新的國際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn),H.264/AVC與MPEG-4、H.263等視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比,性能有了很大的提高,并已在流媒體、數(shù)字電視、電話會議、視頻存儲等諸多領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。 本論文的研究課題是基于H.264/AVC視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的CAVLC(Context-based Adaptive Variable Length Coding,基于上下文的自適應(yīng)可變長編碼)編碼算法研究及FPGA實現(xiàn)。對于變換后的熵編碼,H.264/AVC支持兩種編碼模式:基于上下文的可變長編碼(CAVLC)和基于上下文的自適應(yīng)算術(shù)編碼(CABAC,Context-based Adaptive BinaryArithmetic Coding)。在H.264/AVC中,盡管CAVLC算法也是采用了VLC編碼,但是同以往標(biāo)準(zhǔn)不同,它所有的編碼都是基于上下文進行。這種方法比傳統(tǒng)的查單一表的方法提高了編碼效率,但也增加了設(shè)計上的困難。 作者在全面學(xué)習(xí)H.264/AVC協(xié)議和深入研究CAVLC編碼算法的基礎(chǔ)上,確定了并行編碼的CAVLC編碼器結(jié)構(gòu)框圖,并總結(jié)出了影響CAVLC編碼器實現(xiàn)的瓶頸。針對這些瓶頸,對CAVLC編碼器中的各個功能模塊進行了優(yōu)化設(shè)計,這些優(yōu)化設(shè)計包括多參考塊的表格預(yù)測法、快速查找表法、算術(shù)消除法等。最后,用Verilog硬件描述語言對所設(shè)計的CAVLC編碼器進行了描述,用EDA軟件對其主要功能模塊進行了仿真,并在Cyclone II系列EP2C20F484的FPGA上驗證了它們的功能。結(jié)果表明,該CAVLC編碼器各編碼單元的編碼速度得到了顯著提高且均能滿足實時通信要求,為整個CAVLC編碼器的實時通信提供了良好的基礎(chǔ)。

    標(biāo)簽: CAVLC H264 FPGA 264

    上傳時間: 2013-06-22

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