隨著數(shù)字化技術(shù)的飛速發(fā)展,數(shù)字視頻信號的傳輸技術(shù)更是受到人們的關(guān)注。相比較其它類型的信息傳輸如文本和數(shù)據(jù),視頻通信需要占用更多的帶寬資源,因此為了實(shí)現(xiàn)在帶寬受限的條件下的傳輸,視頻源必須經(jīng)過大量壓縮。盡管現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)狀況不斷地改善,但相對與快速增長的視頻業(yè)務(wù)而言,網(wǎng)絡(luò)帶寬資源仍然是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。2003年3月,新一代視頻壓縮標(biāo)準(zhǔn)H.264/AVC的推出,使視頻壓縮研究進(jìn)入了一個新的層次。H.264標(biāo)準(zhǔn)中包含了很多先進(jìn)的視頻壓縮編碼方法,與以前的視頻編碼標(biāo)準(zhǔn)相比具有明顯的進(jìn)步。在相同視覺感知質(zhì)量的情況下,H.264的編碼效率比H.263提高了一倍左右,并且有更好的網(wǎng)絡(luò)友好性。然而,高編碼壓縮率是以很高的計算復(fù)雜度為代價的,H.264標(biāo)準(zhǔn)的計算復(fù)雜度約為H.263的3倍,所以在實(shí)際應(yīng)用中必須對其算法進(jìn)行優(yōu)化以減低其計算復(fù)雜度。 @@ 本文首先介紹了H.264標(biāo)準(zhǔn)的研究背景,分析了國內(nèi)外H.264硬件系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀,并介紹了本文的主要工作。 @@ 接著對H.264編碼標(biāo)準(zhǔn)的理論知識、關(guān)鍵技術(shù)分別進(jìn)行了介紹。 @@ 對H.264塊匹配運(yùn)動估計算法進(jìn)行研究,對經(jīng)典的塊匹配運(yùn)動估計算法通過對比分析,三步、二維等算法在搜索效率上優(yōu)于全搜索算法,而全搜索算法在數(shù)據(jù)流的規(guī)則性和均勻性有著自己的優(yōu)越性。 @@ 針對塊匹配運(yùn)動估計全搜索算法的VLSI結(jié)構(gòu)的特點(diǎn),提出改進(jìn)的塊匹配運(yùn)動估計全搜索算法。本文基于對數(shù)據(jù)流的分析,對硬件尋址進(jìn)行了研究。通過一次完整的全搜索數(shù)據(jù)流分析,改進(jìn)的塊匹配運(yùn)動估計算法在時鐘周期、PE資源消耗方面得到優(yōu)化。 @@ 最后基于FPGA平臺對整像素運(yùn)動估計模塊進(jìn)行了研究。首先對運(yùn)動估計模塊結(jié)構(gòu)進(jìn)行了功能子模塊劃分;然后對每個子模塊進(jìn)行設(shè)計和仿真和對整個運(yùn)動估計模塊進(jìn)行聯(lián)合仿真驗(yàn)證。 @@關(guān)鍵詞:H.264;FPGA;QuartusⅡ;幀間預(yù)測;運(yùn)動估計;塊匹配
上傳時間: 2013-04-24
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通用異步收發(fā)器(Universal Asynchronous Receiver Transmitter,UART)是一種能同時支持短距離和長距離數(shù)據(jù)傳輸?shù)拇型ㄐ沤涌?,被廣泛應(yīng)用于微機(jī)和外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換。像8251、NS8250、NS16550等都是常用的UART芯片,但是這些專用的串行接口芯片的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)傳輸速率比較慢,難以滿足高速率數(shù)據(jù)傳輸?shù)膱龊?,而更重要的就是它們都具有不可移植性,因此要利用這些芯片來實(shí)現(xiàn)PC機(jī)和FPGA芯片之間的通信,勢必會增加接口連線的復(fù)雜程度以及降低整個系統(tǒng)的穩(wěn)定性和有效性。 本課題就是針對UART的特點(diǎn)以及FPGA設(shè)計具有可移植性的優(yōu)勢,提出了一種基于FPGA芯片的嵌入式UART設(shè)計方法,其中主要包括狀態(tài)機(jī)的描述形式以及自頂向下的設(shè)計方法,利用硬件描述語言來編制UART的各個子功能模塊以及頂層模塊,之后將其集成到FPGA芯片的內(nèi)部,這樣不僅能解決傳統(tǒng)UART芯片的缺點(diǎn)而且同時也使整個系統(tǒng)變得更加具有緊湊性以及可靠性。 本課題所設(shè)計的LIART支持標(biāo)準(zhǔn)的RS-232C傳輸協(xié)議,主要設(shè)計有發(fā)送模塊、接收模塊、線路控制與中斷仲裁模塊、Modem控制模塊以及兩個獨(dú)立的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO模塊。該模塊具有可變的波特率、數(shù)據(jù)幀長度以及奇偶校驗(yàn)方式,還有多種中斷源、中斷優(yōu)先級、較強(qiáng)的抗干擾數(shù)據(jù)接收能力以及芯片內(nèi)部自診斷的能力,模塊內(nèi)分開的接收和發(fā)送數(shù)據(jù)緩沖寄存器能實(shí)現(xiàn)全雙工通信。除此之外最重要的是利用IP模塊復(fù)用技術(shù)設(shè)計數(shù)據(jù)緩沖區(qū)FIFO,采用兩種可選擇的數(shù)據(jù)緩沖模式。這樣既可以應(yīng)用于高速的數(shù)據(jù)傳輸環(huán)境,也能適合低速的數(shù)據(jù)傳輸場合,因此可以達(dá)到資源利用的最大化。 在具體的設(shè)計過程中,利用Synplify Pro綜合工具、ModelSim仿真工具、ISE集成的軟件開發(fā)環(huán)境中對各個功能模塊進(jìn)行綜合優(yōu)化、仿真驗(yàn)證以及下載實(shí)現(xiàn)。各項(xiàng)數(shù)據(jù)結(jié)果表明,本課題中所設(shè)計的UART滿足預(yù)期設(shè)計目標(biāo)。
上傳時間: 2013-08-02
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擴(kuò)頻通信技術(shù)因?yàn)榫哂休^強(qiáng)的抗干擾、抗噪聲、抗多徑衰落能力、較好的保密性、較強(qiáng)的多址能力和高精度測量等優(yōu)點(diǎn),在軍事抗干擾和個人通信業(yè)務(wù)中得到了很大的發(fā)展。尤其是基于擴(kuò)頻理論的CDMA通信技術(shù)成為國際電聯(lián)規(guī)定的第三代移動通信系統(tǒng)的主要標(biāo)準(zhǔn)化建議后,標(biāo)志著擴(kuò)頻通信技術(shù)在民用通信領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)入了新階段。 近年來,隨著微電子技術(shù)和電子設(shè)計自動化(EDA)技術(shù)的迅速發(fā)展,以FPGA和CPLD為代表的可編程邏輯器件憑借其設(shè)計方便靈活等特點(diǎn)廣泛應(yīng)用于數(shù)字信號處理領(lǐng)域。 本論文正是采用基于FPGA硬件平臺來實(shí)現(xiàn)了一個直接序列擴(kuò)頻通信基帶系統(tǒng),該系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)涉及擴(kuò)頻通信和有關(guān)FPGA的相關(guān)知識,以及實(shí)現(xiàn)這些模塊的VHDL硬件描述語言和QuartusⅡ開發(fā)平臺,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)一個集成度高、靈活性強(qiáng)、并具有較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力的擴(kuò)頻通信基帶系統(tǒng)。 本論文中首先對擴(kuò)頻通信的基礎(chǔ)理論做了探討,著重對直序擴(kuò)頻的理論進(jìn)行了分析;其次根據(jù)理論分析,設(shè)計了全數(shù)字直接序列擴(kuò)頻基帶系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),完成了擴(kuò)頻序列的產(chǎn)生、信息碼的輸入和擴(kuò)頻。重點(diǎn)完成了對基帶擴(kuò)頻信號的相關(guān)解擴(kuò)和幾種同步捕獲電路的設(shè)計,將多種專用芯片的功能集成在一片大規(guī)模FPGA芯片上。在論文中列出了部分模塊的VHDL程序,并在QuartusⅡ仿真平臺上完成各部分模塊的功能仿真。
標(biāo)簽: FPGA 直擴(kuò)通信 同步設(shè)計
上傳時間: 2013-04-24
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通信與信息技術(shù)行業(yè)飛速發(fā)展,已成為我國支柱產(chǎn)業(yè)之一。隨著該行業(yè)的迅速發(fā)展,社會對具備實(shí)際動手能力人才的需求也不斷增加,高校通信教學(xué)改革勢在必行。在最初的通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備中每個實(shí)驗(yàn)獨(dú)立占用一塊硬件資源,隨著EDA技術(shù)的發(fā)展,實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠商將CPLD/FPGA技術(shù)作為獨(dú)立的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,加入到通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備中。FPGA技術(shù)具備集成度高、速度快和現(xiàn)場可編程的優(yōu)勢,適合高集成度和高速的時序運(yùn)算。本文總結(jié)現(xiàn)有通信原理實(shí)驗(yàn)設(shè)備的優(yōu)缺點(diǎn),采用FPGA技術(shù)設(shè)計出集驗(yàn)證性和設(shè)計性于一體,具備較高的綜合性和系統(tǒng)性的通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。 本系統(tǒng)提供了一個開放性的硬件、軟件平臺,從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)際動手能力出發(fā),利用FPGA在通用的硬件上實(shí)現(xiàn)所有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。學(xué)生在本系統(tǒng)上除了能完成已固化的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,還可以實(shí)現(xiàn)電子設(shè)計開發(fā)和驗(yàn)證。這對培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力大有裨益。 本文結(jié)合數(shù)字通信系統(tǒng)基本模型,把基于FPGA的通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)劃分為信號源模塊、發(fā)送端模塊、信道仿真模塊、接收端模塊和同步模塊幾部分。其中,模擬信號源采用DDS技術(shù),能夠生成非常高的頻率精度,可作為任意波形發(fā)生器。發(fā)送端和接收端模塊結(jié)合到一起組成多體制調(diào)制解調(diào)器,形成多頻段、多波形的軟件無線電系統(tǒng)。載波同步采用全數(shù)字COSTAS環(huán)提取技術(shù),具備良好的載波跟蹤特性,利用對載波相位不敏感 的Gardner算法跟蹤位同步信號。 本文首先介紹了通信原理實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀和意義;然后根據(jù)通信系統(tǒng)模型從《通信原理》各個章節(jié)中提煉出各模塊的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,分別列出各實(shí)驗(yàn)的數(shù)字化實(shí)現(xiàn)模型;繼而根據(jù)各模塊資源需求選取合適FPGA芯片,并給出硬件設(shè)計方案;最后,給出各模塊在FPGA上具體實(shí)現(xiàn)過程、系統(tǒng)測試結(jié)果及分析。測試和實(shí)際運(yùn)行結(jié)果表明設(shè)計方法正確,且功能和技術(shù)指標(biāo)滿足設(shè)計要求。 關(guān)鍵詞:通信原理,實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),F(xiàn)PGA,DDS,多體制調(diào)制解調(diào),全數(shù)字COSTAS環(huán),位同步
標(biāo)簽: FPGA 通信原理 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-07
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卷積碼是廣泛應(yīng)用于衛(wèi)星通信、無線通信等多種通信系統(tǒng)的信道編碼方式。Viterbi算法是卷積碼的最大似然譯碼算法,該算法譯碼性能好、速度快,并且硬件實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)比較簡單,是最佳的卷積碼譯碼算法。隨著可編程邏輯技術(shù)的不斷發(fā)展,使用FPGA實(shí)現(xiàn)Viterbi譯碼器的設(shè)計方法逐漸成為主流。不同通信系統(tǒng)所選用的卷積碼不同,因此設(shè)計可重配置的Viterbi譯碼器,使其能夠滿足多種通信系統(tǒng)的應(yīng)用需求,具有很重要的現(xiàn)實(shí)意義。 本文設(shè)計了基于FPGA的高速Viterbi譯碼器。在對Viterbi譯碼算法深入研究的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)研究了Viterbi譯碼器核心組成模塊的電路實(shí)現(xiàn)算法。本設(shè)計中分支度量計算模塊采用只計算可能的分支度量值的方法,節(jié)省了資源;加比選模塊使用全并行結(jié)構(gòu)保證處理速度;幸存路徑管理模塊使用3指針偶算法的流水線結(jié)構(gòu),大大提高了譯碼速度。在Xilinx ISE8.2i環(huán)境下,用VHDL硬件描述語言編寫程序,實(shí)現(xiàn)(2,1,7)卷積碼的Viterbi譯碼器。在(2,1,7)卷積碼譯碼器基礎(chǔ)上,擴(kuò)展了Viterbi譯碼器的通用性,使其能夠?qū)Σ煌木矸e碼譯碼。譯碼器根據(jù)不同的工作模式,可以對(2,1,7)、(2,1,9)、(3,1,7)和(3,1,9)四種廣泛運(yùn)用的卷積碼譯碼,并且可以修改譯碼深度等改變譯碼器性能的參數(shù)。 本文用Simulink搭建編譯碼系統(tǒng)的通信鏈路,生成測試Viterbi譯碼器所需的軟判決輸入。使用ModelSim SE6.0對各種模式的譯碼器進(jìn)行全面仿真驗(yàn)證,Xilinx ISE8.2i時序分析報告表明譯碼器布局布線后最高譯碼速度可達(dá)200MHz。在FPGA和DSP組成的硬件平臺上進(jìn)一步測試譯碼器,譯碼器運(yùn)行穩(wěn)定可靠。最后,使用Simulink產(chǎn)生的數(shù)據(jù)對本文設(shè)計的Viterbi譯碼器的譯碼性能進(jìn)行了分析,仿真結(jié)果表明,在同等條件下,本文設(shè)計的Viterbi譯碼器與Simulink中的Viterbi譯碼器模塊的譯碼性能相當(dāng)。
上傳時間: 2013-06-24
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同步是移動通信領(lǐng)域中的關(guān)鍵技術(shù),是保障通信初始和進(jìn)行的必要過程,對系統(tǒng)的性能影響重大??v觀移動通信系統(tǒng)的發(fā)展史,同步技術(shù)自始至終都是人們研究的熱點(diǎn)。 @@ WCDMA作為第三代移動通信無線接口標(biāo)準(zhǔn)之一,已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)得到了商用。小區(qū)搜索是WCDMA的重要物理層過程,是實(shí)現(xiàn)下行移動臺和基站間同步的重要手段。 @@ 作為ASIC領(lǐng)域的一種半定制電路,現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)既解決了全定制電路不能修改的不足,又解決了原有可編程器件容量有限的問題。FPGA以其強(qiáng)大的現(xiàn)場可編程能力和開發(fā)速度優(yōu)勢,逐漸成為ASIC電路中設(shè)計周期最短、開發(fā)費(fèi)用最低、風(fēng)險最小的器件之一。 @@ 因此,研究WCDMA同步算法及其在FPGA中的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證是具有理論和現(xiàn)實(shí)意義的。本文首先介紹了WCDMA物理層基礎(chǔ),接著詳細(xì)討論了WCDMA主同步、輔同步和導(dǎo)頻同步的原理,介紹了前兩步同步的改進(jìn)型算法和證明,并和傳統(tǒng)相關(guān)算法在資源和實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度方面進(jìn)行了比較,給出了下行同步的浮點(diǎn)仿真結(jié)果和分析。之后,深入討論了下行同步的FPGA (V4-SX-35)實(shí)現(xiàn)方案、運(yùn)算流程和模塊間的接口設(shè)計。最后,介紹了下行同步的FPGA驗(yàn)證方法。 @@ 本文較為深入的討論了WCDMA下行同步的算法和FPGA實(shí)現(xiàn)方案,給出了理論分析和仿真、實(shí)驗(yàn)結(jié)果。并在低復(fù)雜度和資源開銷條件下,完成了FPGA的硬件設(shè)計和片上測試,達(dá)到了系統(tǒng)的性能指標(biāo)。 @@關(guān)鍵詞:WCDMA;同步;小區(qū)搜索;FPGA
上傳時間: 2013-04-24
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LED顯示屏是LED點(diǎn)陣模塊或者像素單元組成的平面顯示屏幕。自從誕生以來,以其亮度高、視角廣、壽命長、性價比高的特點(diǎn),在交通、廣告、新聞發(fā)布、體育比賽、電子景觀等領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用。 LED顯示屏控制器作為控制LED屏顯示圖像、數(shù)據(jù)的關(guān)鍵,是整個LED視頻顯示系統(tǒng)的核心。本文研究的是對全彩色同步LED屏的控制,控制LED屏同步顯示在上位機(jī)顯示系統(tǒng)中某固定位置處的圖像。根據(jù)已有的LED顯示屏及其驅(qū)動器的特點(diǎn),提出了一種可行的方案并進(jìn)行了設(shè)計。系統(tǒng)主要分為兩個部分:視頻信號的獲取,視頻信號的處理。 經(jīng)過分析比較,決定從顯卡的DVI接口獲得視頻源,視頻源經(jīng)過DVI解碼芯片TFP401A的解碼后,可以獲得圖像的數(shù)字信息,這些信息包括紅、綠、藍(lán)三基色的數(shù)據(jù)以及行同步、場同步、使能等控制信號。這些信號將在視頻信號處理模塊中被使用。 信號處理模塊在接收視頻信號源后,對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,最后輸出數(shù)據(jù)給驅(qū)動電路。在信號處理模塊中,采用了可編程邏輯器件FPGA來完成??删幊踢壿嬈骷哂懈呒啥?、高速度、高可靠性、在線可編程(ISP)等特點(diǎn),所以特別適合于本設(shè)計。利用FPGA的可編程性,在FPGA內(nèi)部劃分了各個小模塊,各小模塊中通過少量的信號進(jìn)行聯(lián)系,這樣就將比較大的系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成許多小的系統(tǒng),使得設(shè)計更加簡單,容易驗(yàn)證。本文分析了驅(qū)動電路所需要的數(shù)據(jù)的特點(diǎn),全彩色灰度級的實(shí)現(xiàn)方式,決定把系統(tǒng)劃分為視頻源截取、RGB格式轉(zhuǎn)化、位平面分離、讀SRAM地址發(fā)生器、寫SRAM地址發(fā)生器、讀寫SRAM選擇控制器、灰度實(shí)現(xiàn)等模塊。 最后利用示波器和SignalTap II邏輯分析儀等工具,對系統(tǒng)進(jìn)行了聯(lián)合調(diào)試。改進(jìn)了時序、優(yōu)化了布局布線,使得系統(tǒng)性能得到了良好的改善。 在分析了所需要的資源的基礎(chǔ)上,課題決定采用Altera的Cyclone EP1C12 FPGA設(shè)計視頻信號處理模塊,在Quartus II和modelsim平臺下,用Verilog HDL語言開發(fā)。
上傳時間: 2013-05-19
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在幾乎所有現(xiàn)代通訊和計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域中,安全問題都起著非常重要的作用。隨著網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的迅速發(fā)展,對安全的要求也逐漸加強(qiáng)。目前影響最大的三類公鑰密碼是RSA公鑰密碼、EIGamal公鑰密碼和橢圓曲線公鑰密碼。但超橢圓曲線密碼是比橢圓曲線密碼更難攻破的密碼體制,且可以在更小的基域上達(dá)到與橢圓曲線密碼相同的安全程度。雖然超橢圓曲線密碼體制在理論上已經(jīng)基本成熟,但由于它的計算復(fù)雜性大,所以在具體實(shí)現(xiàn)上還需要進(jìn)一步研究。實(shí)現(xiàn)超橢圓曲線密碼系統(tǒng),對于增強(qiáng)信息系統(tǒng)的安全性和研究更高強(qiáng)度的加密系統(tǒng)都有著重要的理論意義和較高的應(yīng)用價值,相信超橢圓曲線密碼系統(tǒng)將會有更好的應(yīng)用前景。 對于密碼系統(tǒng),我們希望它占用的空間更少,實(shí)現(xiàn)的時間更短,安全性更高。論文研究超橢圓曲線密碼中的加密算法,對主要算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)比較并提出軟硬協(xié)調(diào)思想實(shí)現(xiàn)超橢圓曲線密碼系統(tǒng)就是為了達(dá)到這個目標(biāo)。 論文先介紹了超橢圓曲線密碼系統(tǒng)中有限域上的兩個核心運(yùn)算——有限域乘法運(yùn)算和有限域求逆運(yùn)算。對有限域乘法運(yùn)算的全串行算法和串并混合算法在FPGA上用VHDL語言進(jìn)行了實(shí)現(xiàn),并對它們的結(jié)果進(jìn)行對比,重點(diǎn)在于對并行度不同的串并混合算法進(jìn)行實(shí)現(xiàn)比較,找到面積和速度的最佳結(jié)合點(diǎn)。通過對算法的實(shí)現(xiàn)和比較,發(fā)現(xiàn)理論上面積和速度協(xié)調(diào)性較好的8位串并混合算法在實(shí)際中協(xié)調(diào)性并不是很好,最終得出結(jié)論,在所做實(shí)驗(yàn)的四種情況中,面積和速度協(xié)調(diào)性較好的算法是4位串并混合算法。隨后論文對有限域求逆運(yùn)算的三種算法在FPGA上用VHDL語言進(jìn)行實(shí)現(xiàn)比較,找到單獨(dú)實(shí)現(xiàn)有限域求逆運(yùn)算較好的算法(MIMA域求逆算法)和可以與域乘法運(yùn)算相結(jié)合的算法(使用域乘法求逆的算法),為軟硬協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)超橢圓曲線系統(tǒng)思想的提出打下基礎(chǔ)。 論文然后提出了軟硬協(xié)調(diào)的方法實(shí)現(xiàn)超橢圓曲線系統(tǒng)的思想,并對整個系統(tǒng)進(jìn)行了軟硬件部分的劃分。通過分析,將標(biāo)量乘算法,除子算法和多項(xiàng)式環(huán)算法劃分到軟件部分,并對其中的標(biāo)量乘運(yùn)算進(jìn)行了詳細(xì)的分析介紹,將有限域算法歸于硬件部分并對其進(jìn)行了簡單描述。在最后對全文進(jìn)行總結(jié),提出進(jìn)一步需要開展的工作。
上傳時間: 2013-04-24
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伴隨著多媒體顯示和傳輸技術(shù)的發(fā)展,人們獲得了越來越高的視聽享受。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)歷了一個從模擬到數(shù)字,從并行到串行,從低速到高速的發(fā)展過程。 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,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、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HDMI的接收顯示平臺。針對HDMI帶寬寬,數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn),使用了新型的DDR2 SDRAM作為視頻信號的輸入和輸出緩沖。在硬件板級設(shè)計上,針對HDMI和DDR2的相關(guān)高速電路,采用了一系列的高速電路設(shè)計方法,有效的避免了信號的反射,串?dāng)_等不良現(xiàn)象。同時在對HDMI規(guī)范和DDR2 SDRAM時序規(guī)范的深入研究的基礎(chǔ)上,在ALTERA的開發(fā)平臺QUARTUSII上編寫了系統(tǒng)的頂層模塊和相關(guān)各功能子模塊,并仿真通過。 論文的主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)表現(xiàn)在以下幾個方面: 1、論文研究了最新的HDMI接口規(guī)范和新型存儲器件DDR2的時序規(guī)范。 2、論文搭建的整個系統(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)了作者大量的時間和精力。 3、論文首次使用FPGA來處理HDMI信號且直接驅(qū)動顯示器件,區(qū)別于-般的ASIC方案。 4、論文對高速電路特別是的DDR2布局布線,采用了一系列的專門措施,具有一定的借鑒價值。
標(biāo)簽: FPGA HDMI 顯示系統(tǒng)
上傳時間: 2013-07-28
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LED顯示屏作為一項(xiàng)高新科技產(chǎn)品正引起人們的高度重視,它以其動態(tài)范圍廣,亮度高,壽命長,工作性能穩(wěn)定而日漸成為顯示媒體中的佼佼者,現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于廣告、證券、交通、信息發(fā)布等各方面,且隨著全彩屏顯示技術(shù)的日益完善,LED顯示屏有著廣闊的市場前景。 本文主要研究的對象為全彩色LED同步顯示屏控制系統(tǒng),提出了一個系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)方案,整個系統(tǒng)分三部分組成:DVI解碼電路、發(fā)送系統(tǒng)以及接收系統(tǒng)。DVI解碼模塊用于從顯卡的DVI口獲取視頻源數(shù)據(jù),經(jīng)過T.D.M.S.解碼恢復(fù)出可供LED屏顯示的紅、綠、藍(lán)共24位像素數(shù)據(jù)和一些控制信號。發(fā)送系統(tǒng)用于將收到的數(shù)據(jù)流進(jìn)行緩存,經(jīng)處理后發(fā)送至以太網(wǎng)芯片進(jìn)行以太網(wǎng)傳輸。接收系統(tǒng)接收以太網(wǎng)上傳來的視頻數(shù)據(jù)流,經(jīng)過位分離操作后存入SRAM進(jìn)行緩存,再串行輸入至LED顯示屏進(jìn)行掃描顯示。然后,從多方面論述了該方案的可行性,仔細(xì)推導(dǎo)了LED顯示屏各技術(shù)參數(shù)之間的聯(lián)系及約束關(guān)系。 本課題采用可編程邏輯器件來完成系統(tǒng)功能,可編程邏輯器件具有高集成度、高速度、在線可編程等特點(diǎn),不僅可以滿足高速圖像數(shù)據(jù)處理對速度的要求,而且增加了設(shè)計的靈活性,不需修改電路硬件設(shè)計,縮短了設(shè)計周期,還可以進(jìn)行在線升級。
上傳時間: 2013-04-24
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