隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步和人民群眾生活水平的提高，視頻監(jiān)控系統(tǒng)在工業(yè)生產(chǎn)、國(guó)家安防、日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用。實(shí)時(shí)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控，能夠及時(shí)、直觀地為人們提供動(dòng)態(tài)現(xiàn)場(chǎng)信息。遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控已經(jīng)逐步成為現(xiàn)代社會(huì)管理的重要手段之一。與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，嵌入式遠(yuǎn)程無(wú)線監(jiān)控系統(tǒng)具有體積小、攜帶方便、可以進(jìn)行遠(yuǎn)距離監(jiān)控等優(yōu)點(diǎn)，從而有著良好的應(yīng)用前景。 本文在總結(jié)分析即有的研究成果的基礎(chǔ)上，將先進(jìn)的嵌入式技術(shù)、視頻技術(shù)、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)有效的結(jié)合在一起，力圖設(shè)計(jì)出一款便攜式、低功耗、高電池使用壽命、硬件與軟件資源管理高效合理、人機(jī)交互性能良好的手持式無(wú)線視頻監(jiān)控終端。通過(guò)對(duì)Windows CE．NET嵌入式操作系統(tǒng)下進(jìn)行USB相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)的研究與分析，在本手持終端中實(shí)現(xiàn)了USB host端功能，以滿足對(duì)USB設(shè)備的即插即用操作。本手持終端將會(huì)極大程度上方便監(jiān)控保安人員，使得他們不必隨時(shí)守候在傳統(tǒng)的基于PC的視頻監(jiān)控機(jī)旁，實(shí)現(xiàn)企業(yè)樓宇及智能小區(qū)中電子巡更的任務(wù)。 本文首先對(duì)無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行分析與研究，主要包括：無(wú)線視頻監(jiān)控系統(tǒng)的定義、特點(diǎn)、分類、應(yīng)用以及發(fā)展趨勢(shì)；之后介紹ARM處理器并對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行研究分析，重點(diǎn)對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)中無(wú)線局域網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行闡述；然后筆者利用一款基于ARM920T核的微處理器S3C2410來(lái)構(gòu)建Windows CE.NET操作系統(tǒng)下的無(wú)線視頻監(jiān)控手持終端，在此詳細(xì)闡述了該手持終端硬件、軟件平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)；最后為了使該終端支持不同類型的非標(biāo)準(zhǔn)USB存儲(chǔ)設(shè)備以及從、USB接口可擴(kuò)展性方面的考慮，通過(guò)對(duì)Windows CE．NET下的USB系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)包的分析，研究了在Windows CE.NET嵌入式操作系統(tǒng)下進(jìn)行USB相關(guān)設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序開發(fā)的過(guò)程。
標(biāo)簽： ARM 無(wú)線視頻監(jiān)控 手持終端
上傳時(shí)間： 2013-06-26
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隨著變頻調(diào)速技術(shù)的快速發(fā)展，基于變頻調(diào)速的恒壓供水系統(tǒng)越來(lái)越多的應(yīng)用到了小區(qū)供水中。與恒速供水系統(tǒng)相比，變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)取得了較好的節(jié)能效果，但是由于其壓力設(shè)定值一般是按系統(tǒng)最大能量需求時(shí)設(shè)定的，并且該設(shè)定值一旦設(shè)定后不能依據(jù)系統(tǒng)的能量需求自動(dòng)做實(shí)時(shí)調(diào)整，使系統(tǒng)在大部分時(shí)間內(nèi)供給的能量大于需求的能量。因此，該供水方式并沒(méi)有把變頻調(diào)速的節(jié)能潛力全部發(fā)揮出來(lái)。本文針對(duì)變頻調(diào)速恒壓供水系統(tǒng)這一不足，提出了變頻調(diào)速實(shí)時(shí)恒壓供水方式，它能依據(jù)系統(tǒng)的能量需求實(shí)時(shí)的調(diào)整壓力設(shè)定值，能更好的發(fā)揮變頻調(diào)速的節(jié)能潛力。 本文首先依據(jù)泵理論和水動(dòng)力學(xué)對(duì)供水系統(tǒng)進(jìn)行了深入的分析和研究，詳細(xì)探討了供水系統(tǒng)的節(jié)能原理，從而為后續(xù)章節(jié)中控制策略的選擇奠定了基礎(chǔ)。 然后針對(duì)供水系統(tǒng)的精確數(shù)學(xué)模型難以建立的問(wèn)題，本文采用了專家系統(tǒng)。該專家系統(tǒng)能依據(jù)用戶能量需求的不同，實(shí)時(shí)給出泵出口的壓力設(shè)定值；在此基礎(chǔ)上通過(guò)模糊-PID控制使供水系統(tǒng)迅速進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，同時(shí)使系統(tǒng)具有快速性、穩(wěn)定性和良好的魯棒性。通過(guò)MATLAB仿真工具對(duì)整個(gè)控制系統(tǒng)進(jìn)行了仿真，仿真結(jié)果表明該控制系統(tǒng)與常規(guī)PID控制相比具有更好的控制品質(zhì)。 最后以ARM7LPC-2129為硬件基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了以上各個(gè)部分的功能。另外還采用VB開發(fā)了上位機(jī)監(jiān)控界面；開發(fā)了基于ARM的CAN接口，為供水系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化提供技術(shù)支持；使用ARM7LPC-2129的通用輸入輸出口，實(shí)現(xiàn)了供水系統(tǒng)中電機(jī)的組合運(yùn)行或單機(jī)啟停控制；泵運(yùn)行狀態(tài)和火災(zāi)顯示等輔助功能的實(shí)現(xiàn)。
標(biāo)簽： ARM 嵌入式 智能控制 系統(tǒng)研究
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著超聲檢測(cè)理論逐漸成熟，以及現(xiàn)代集成電路的快速發(fā)展，超聲檢測(cè)技術(shù)以其快速、準(zhǔn)確、無(wú)污染、低成本等特點(diǎn)，成為國(guó)內(nèi)外應(yīng)用廣泛、發(fā)展迅速、使用頻率最高的一種無(wú)損檢測(cè)技術(shù)。其中超聲儀器的發(fā)展水平直接影響著超聲檢測(cè)技術(shù)的發(fā)展。數(shù)字化、圖像化、小型化和實(shí)時(shí)化等是超聲檢測(cè)儀器的發(fā)展趨勢(shì)。傳統(tǒng)的超聲檢測(cè)系統(tǒng)中，PC機(jī)存在難以適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境，體積大，攜帶不方便，功耗大，數(shù)據(jù)傳輸率不高等問(wèn)題，并且大部分便攜式超聲探傷儀缺乏對(duì)復(fù)雜數(shù)字信號(hào)處理算法的支持，因此開發(fā)與設(shè)計(jì)一種高性能、小型化的便攜式超聲探傷檢測(cè)系統(tǒng)尤為重要。 ARM的數(shù)字信號(hào)處理能力和DSP的系統(tǒng)控制能力都有其各自弱點(diǎn)，所以文中提出了一種基于ARM與DSP雙CPU方案的便攜式超聲探傷儀，充分利用了ARM與DSP的處理性能，接口簡(jiǎn)單。ARM利用DSP的主機(jī)接口與DSP通信，不會(huì)打斷DSP的正常運(yùn)行。本方案為復(fù)雜的信號(hào)處理算法提供硬件支持，可以有效的提高便攜式超聲探傷儀器的信號(hào)處理能力。 超聲探傷回波中的缺陷信號(hào)往往與系統(tǒng)的電噪聲、金屬組織噪聲混在一起，影響超聲檢測(cè)回波的信噪比。粗晶材料由于其微觀結(jié)構(gòu)對(duì)超聲的強(qiáng)烈散射，造成嚴(yán)重的材料噪聲和信號(hào)衰減，致使超聲檢測(cè)靈敏度和信噪比嚴(yán)重下降。目前，對(duì)粗晶材料的檢測(cè)仍然是超聲檢測(cè)技術(shù)的一大難題。采用信號(hào)處理技術(shù)提高超聲檢測(cè)能力和信噪比是無(wú)損檢測(cè)領(lǐng)域的重要研究課題。本文在設(shè)計(jì)具備復(fù)雜信號(hào)處理能力的便攜式探傷儀的基礎(chǔ)上，進(jìn)行了適合在便攜式儀器上實(shí)現(xiàn)的小波變換算法的研究，嘗試提高便攜式儀器對(duì)粗晶材料缺陷的檢測(cè)能力。
標(biāo)簽： ARM DSP 便攜式 儀的設(shè)計(jì)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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隨著Internet的發(fā)展和后PC時(shí)代的到來(lái)，嵌入式系統(tǒng)成為當(dāng)前IT產(chǎn)業(yè)的焦點(diǎn)之一，呈現(xiàn)了巨大的市場(chǎng)需求。具有良好的網(wǎng)絡(luò)支持和多任務(wù)處理能力的嵌入式系統(tǒng)為數(shù)據(jù)通信提供了新的解決方案。 本文的主要任務(wù)是實(shí)現(xiàn)接口模塊的網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。該任務(wù)來(lái)自于某軍事預(yù)研項(xiàng)目中的定位與指揮系統(tǒng)部分。為了提高終端和接口模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸速度，本文采用帶有完整網(wǎng)絡(luò)支持的嵌入式系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。同時(shí)為了將本次的設(shè)計(jì)成果應(yīng)用于以后的項(xiàng)目開發(fā)中，本課題還進(jìn)行了文件系統(tǒng)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)性等多方面的改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)通用的功能完善的嵌入式軟件平臺(tái)。 本文選用某S3C4480開發(fā)板作為系統(tǒng)硬件平臺(tái)，嵌入式操作系統(tǒng)選用了專門為無(wú)MMU的處理器設(shè)計(jì)的操作系統(tǒng)uClinux。 本文的主要工作有： ●分析系統(tǒng)功能需求，提出系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)； ●構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)傳輸功能所需的系統(tǒng)平臺(tái)，完成uClinux，Blob的移植工作，并實(shí)現(xiàn)斷電可保存的jffs2文件系統(tǒng)； ●為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備RTL8019AS編寫驅(qū)動(dòng)；同時(shí)為了增強(qiáng)系統(tǒng)的人機(jī)交互性能，本文對(duì)4x4鍵盤編寫了驅(qū)動(dòng)程序； ● uClinux在實(shí)時(shí)性方面的缺陷對(duì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳送有一定影響，所以做了基于RTLinux的外部擴(kuò)展的實(shí)時(shí)性的改造，并對(duì)任務(wù)切換時(shí)間進(jìn)行了測(cè)試； ●網(wǎng)絡(luò)傳輸程序設(shè)計(jì)。首先完成了遵循定位與指揮系統(tǒng)中接口通信協(xié)議規(guī)定的通信數(shù)據(jù)的打包和解包。然后對(duì)比測(cè)試了TCP和UDP的傳輸速度。考慮到UDP協(xié)議傳輸?shù)乃俣葍?yōu)勢(shì)，在應(yīng)用層做出了可靠性改造，經(jīng)過(guò)對(duì)停等協(xié)議和滑動(dòng)窗口協(xié)議的分析和比較，最終采用基于停等協(xié)議的改造方法，并完成了具體測(cè)試。
標(biāo)簽： uClinux ARM 嵌入式系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
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H.264/AVC是國(guó)際電信聯(lián)盟與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織/國(guó)際電工委員會(huì)聯(lián)合推出的活動(dòng)圖像編碼標(biāo)準(zhǔn)，簡(jiǎn)稱H.264。作為最新的國(guó)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(huì)議、視頻存儲(chǔ)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(zhǎng)編碼)編碼算法研究及FPGA實(shí)現(xiàn)。對(duì)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(zhǎng)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(jìn)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(jì)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(shí)現(xiàn)的瓶頸。針對(duì)這些瓶頸，對(duì)CAVLC編碼器中的各個(gè)功能模塊進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)，這些優(yōu)化設(shè)計(jì)包括多參考?jí)K的表格預(yù)測(cè)法、快速查找表法、算術(shù)消除法等。最后，用Verilog硬件描述語(yǔ)言對(duì)所設(shè)計(jì)的CAVLC編碼器進(jìn)行了描述，用EDA軟件對(duì)其主要功能模塊進(jìn)行了仿真，并在Cyclone II系列EP2C20F484的FPGA上驗(yàn)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(shí)時(shí)通信要求，為整個(gè)CAVLC編碼器的實(shí)時(shí)通信提供了良好的基礎(chǔ)。
上傳時(shí)間： 2013-06-04
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大圓機(jī)是一種涉及到計(jì)算機(jī)、機(jī)械、電子、控制等諸多領(lǐng)域，比較復(fù)雜的典型機(jī)電一體化產(chǎn)品。近幾年來(lái)，伴隨著我國(guó)針織行業(yè)的快速發(fā)展，大圓機(jī)的需求日益加大，傳統(tǒng)的基于MCU面板控制和采用薄膜按鍵方式的大圓機(jī)控制系統(tǒng)已經(jīng)無(wú)法滿足需求。隨著微處理器技術(shù)的發(fā)展，嵌入式技術(shù)以其高集成度和高穩(wěn)定性、高性價(jià)比在工控領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。 近幾年，隨著嵌入式技術(shù)的發(fā)展，對(duì)人機(jī)界面的要求越來(lái)越高，友好的圖形人機(jī)界面為嵌入式系統(tǒng)的人機(jī)交互提供了豐富的圖形圖像信息。uC/GUI是一款不僅可以實(shí)現(xiàn)快速開發(fā)，而且能夠提供低功耗型GUI支持的嵌入式GUI軟件。用戶可以使用它方便地定制出自己的圖形用戶界面，完成各種應(yīng)用程序的開發(fā)。因此已經(jīng)被越來(lái)越多的領(lǐng)域所采用。 本文在對(duì)大圓機(jī)系統(tǒng)的功能和控制要求進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上，提出了一個(gè)以ARM微處理器和CPLD器件為中心構(gòu)建硬件平臺(tái)、基于uC/OS-Ⅱ和uC/GUI的嵌入式大圓機(jī)控制系統(tǒng)解決方案。 此方案中的硬件平臺(tái)由主CPU核心應(yīng)用系統(tǒng)電路、人機(jī)交互接口電路、協(xié)處理器CPLD模塊電路等部分組成。主CPU采用Samsung公司的基于ARM7內(nèi)核的S3C44BOX處理器，人機(jī)交互接口電路采用觸摸屏和LCD液晶顯示器，為了解決閉環(huán)控制的問(wèn)題，采用了CPLD作為協(xié)處理器，進(jìn)行外圍擴(kuò)展構(gòu)成控制電路，軟件部分包括uC/OS-Ⅱ、Boot Loader、設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序、人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序等。其中Boot Loader支持系統(tǒng)啟動(dòng),程序下載到RAM執(zhí)行和燒寫到Flash存儲(chǔ)器等功能,而人機(jī)界面和主控制應(yīng)用程序則基于設(shè)備驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)了對(duì)于大圓機(jī)系統(tǒng)的控制。 與傳統(tǒng)的基于MCU或工控機(jī)的大圓機(jī)控制系統(tǒng)相比，基于此設(shè)計(jì)方案實(shí)現(xiàn)的控制系統(tǒng)具有低成本、高集成度和高性能等特點(diǎn)，具有較大的實(shí)用價(jià)值和廣闊的應(yīng)用前景。
標(biāo)簽： CPLD ARM 控制系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-07-13
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H.264/AVC是ITU-T和ISO聯(lián)合推出的新標(biāo)準(zhǔn)，采用了近幾年視頻編碼方面的先進(jìn)技術(shù)，以較高編碼效率和網(wǎng)絡(luò)友好性成為新一代國(guó)際視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)。 本文以實(shí)現(xiàn)D1格式的H.264/AVC實(shí)時(shí)編碼器為目標(biāo)，作者負(fù)責(zé)系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)，軟硬件劃分以及部分模塊的硬件算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。通過(guò)對(duì)H.264/AVC編碼器中主要模塊的算法復(fù)雜度的評(píng)估，算法特點(diǎn)的分析，同時(shí)考慮到編碼器系統(tǒng)的可伸縮性，可擴(kuò)展性，本文采用了DSP+FPGA的系統(tǒng)架構(gòu)。DSP充當(dāng)核心處理器，而FPGA作為協(xié)處理器，針對(duì)編碼器中最復(fù)雜耗時(shí)的模塊一運(yùn)動(dòng)估計(jì)模塊，設(shè)計(jì)相應(yīng)的硬件加速引擎，以提供編碼器所需要的實(shí)時(shí)性能。 H.264/AVC仍基于以前視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)的運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償混合編碼方案，其中一個(gè)主要的不同在于幀間預(yù)測(cè)采用了可變塊尺寸的運(yùn)動(dòng)估計(jì)，同時(shí)運(yùn)動(dòng)向量精度提高到1/4像素。更小和更多形狀的塊分割模式的采用，以及更加精確的亞像素位置的預(yù)測(cè)，可以改善運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償精度，提高圖像質(zhì)量和編碼效率，但同時(shí)也大大增加了編碼器的復(fù)雜度，因此需要設(shè)計(jì)專門的硬件加速引擎。 本文給出了1/4像素精度的運(yùn)動(dòng)估計(jì)基于FPGA的硬件算法設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，包括整像素搜索，像素插值，亞像素(1/2，1/4)搜索以及多模式選擇(支持全部七種塊分割模式)。設(shè)計(jì)中，將多處理器技術(shù)和流水線技術(shù)相結(jié)合，提供高性能的并行計(jì)算能力，同時(shí)，采用合理的存儲(chǔ)器組織結(jié)構(gòu)以提供高數(shù)據(jù)吞吐量，滿足運(yùn)算的帶寬要求，并使編碼器具有較好的可伸縮性。最后，在Modelsim環(huán)境下建立測(cè)試平臺(tái)，完成了對(duì)整個(gè)設(shè)計(jì)的RTL級(jí)的仿真驗(yàn)證，并針對(duì)Altera公司的FPGA芯片stratixⅡ系列的EP2S60-4器件進(jìn)行優(yōu)化，從而使工作頻率最終達(dá)到134MHz，分析數(shù)據(jù)表明該模塊能夠滿足編碼器的實(shí)時(shí)性要求。
標(biāo)簽： DSPFPGA H264 264 AVC
上傳時(shí)間： 2013-07-24
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隨著信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字信號(hào)處理已經(jīng)逐漸發(fā)展成一門關(guān)鍵的技術(shù)科學(xué)。圖像處理作為一種重要的現(xiàn)代技術(shù)，己經(jīng)在通信、航空航天、遙感遙測(cè)、生物醫(yī)學(xué)、軍事、信息安全等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。圖像處理特別是高分辨率圖像實(shí)時(shí)處理的實(shí)現(xiàn)技術(shù)對(duì)相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。另外，現(xiàn)場(chǎng)可編程門陣列FPGA和高效率硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL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，為圖像壓縮系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)提供了硬件支持和軟件保障。 本文主要包括以下幾個(gè)方面的內(nèi)容： (1)結(jié)合某工程的具體需求，設(shè)計(jì)了一種基于FPGA的圖像壓縮系統(tǒng)，核心硬件選用XILINX公司的Virtex-Ⅱ Pro系列FPGA芯片，存儲(chǔ)器件選用MICRON公司的MT48LC4M16A2SDRAM，圖像壓縮的核心算法選用近無(wú)損壓縮算法JPEG-LS。 (2)用Verilog硬件描述語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了JPEG-LS標(biāo)準(zhǔn)中的基本算法，為課題組成員進(jìn)行算法改進(jìn)提供了有力支持。 (3)用Verilog硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了SDRAM控制器模塊，使核心壓縮模塊能夠方便靈活地訪問(wèn)片外存儲(chǔ)器。 (4)構(gòu)建了圖像壓縮系統(tǒng)的測(cè)試平臺(tái)，對(duì)實(shí)現(xiàn)的SDRAM控制器模塊和JPEG-LS基本算法模塊進(jìn)行了軟件仿真測(cè)試和硬件測(cè)試，驗(yàn)證了其功能的正確性。
標(biāo)簽： FPGA 圖像壓縮系統(tǒng)
上傳時(shí)間： 2013-04-24
上傳用戶：stampede
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(chǎng)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(guò)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(jiǎn)化邏輯的狀態(tài)機(jī)，并用VHDL硬件描述語(yǔ)言設(shè)計(jì)了程序，完成了簡(jiǎn)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(lái)實(shí)現(xiàn)的PCI接口比較來(lái)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(lái)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(lái)完成。通過(guò)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(yǔ)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(lái)的視頻數(shù)據(jù)通過(guò)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(lái)完成壓縮的，同時(shí)還用VHDL語(yǔ)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
上傳用戶：程嬰sky
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(wú)法實(shí)現(xiàn)的疊加屏幕顯示信息的問(wèn)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(guò)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(shuō)明和硬件實(shí)現(xiàn)。
上傳時(shí)間： 2013-07-27
上傳用戶：萬(wàn)有引力
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