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dsp-FPGA

  • 基于DSP和FPGA的四軸運動控制卡的研究與開發(fā).rar

    本文首先從數(shù)控系統(tǒng)的組成與特點進行詳細分析,然后對運動控制卡在整個系統(tǒng)中承擔功能進行了分析。根據(jù)數(shù)字型號處理器件的快速運算能力和現(xiàn)場可編程門陣列器件的靈活、通用性提出了基于DSP器件和FPGA器件進行總體設(shè)計的規(guī)劃。 本文重點詳細闡述了四軸運動控制卡硬件電路的設(shè)計。通過對現(xiàn)有部分PC總線的介紹與比較,設(shè)計選擇了PCI總線作為上位PC與運動控制卡的通信總線,并且選擇PCI9052芯片來設(shè)計PCI接口模塊;基于DSP器件的特點,設(shè)計選擇了TMS320LF2407芯片為核心,進行運算控制單元的設(shè)計,同時對其主要內(nèi)部資源進行了分配。最后,根據(jù)硬件的原理圖,完成了具體電路板的制作。 對軟件設(shè)計,文章主要對插補算法在DSP上的實現(xiàn)作了一些探討。介紹了兩種加速模式:梯形加速模式和s曲線加速模式。就逐點比較法直線和圓弧插補算法以及數(shù)字積分插補原理也進行了分析。最終,提出總體程序流程控制、速度控制算法、插補算法等的程序設(shè)計框架,并進行了具體程序設(shè)計。

    標簽: FPGA DSP 四軸

    上傳時間: 2013-07-19

    上傳用戶:CHENKAI

  • 基于FPGA和DSP的實時圖像處理系統(tǒng)設(shè)計.rar

    數(shù)字信息時代帶來了“信息大爆炸”,使數(shù)據(jù)量大增,而數(shù)字圖像數(shù)據(jù)更是如此,如果不對圖像數(shù)據(jù)進行有效的壓縮,那么圖像信息的存儲與傳輸將無法進行。顯然,尋求一種高效的圖像壓縮系統(tǒng)具有很大的現(xiàn)實意義。 本文基于大規(guī)模現(xiàn)場可編程邏輯陣列(FPGA)和高速數(shù)字信號處理器(DSP)協(xié)同作業(yè),來完成實時圖像處理的系統(tǒng)設(shè)計。出于對系統(tǒng)設(shè)計上的性能和功耗方面的考慮,系統(tǒng)中FPGA 選用的是ALTERA公司的Cyclone系列芯片EP1C12Q240C8,DSP選用的是TI公司的55x系列芯片TMS320VC5502。該系統(tǒng)集圖像采集、壓縮、顯示和存儲功能于一體,其中DSP為主處理器負責圖像處理,F(xiàn)PGA為協(xié)處理器負責系統(tǒng)的所有數(shù)字邏輯控制。FPGA和DSP的工作之間形成流水,并且借助于一片雙口RAM(CY7C025AV-15AI)完成兩者的通訊。結(jié)合FPGA和DSP自身的特點,本文提出一種新穎的信息通信方式,借助于一片雙口RAM,其內(nèi)部按其存儲空間等分兩塊,利用乒乓技術(shù)完成對高速實時的圖像數(shù)據(jù)緩沖。 該系統(tǒng)從視頻采集、傳輸、壓縮到圖像存儲等整個過程的工作,分別由FPGA和DSP承擔。充分考慮到它們自身的優(yōu)缺點,在滿足系統(tǒng)實時性要求的同時,結(jié)構(gòu)靈活,便于以后的擴展與升級。結(jié)果表明,在TMS320VC5502實現(xiàn)了對采集圖像的JPEG壓縮,效果良好且滿足了實時性的要求,因此系統(tǒng)的功能得到了總體上的驗證。 關(guān)鍵詞:圖像處理;FPGA;DSP;JPEG

    標簽: FPGA DSP 實時圖像

    上傳時間: 2013-06-11

    上傳用戶:hjshhyy

  • GSM接收機同步技術(shù)研究與基于FPGA和DSP的接收機設(shè)計.rar

    GSM是全球使用最為廣泛的一種無線通信標準,不僅在民用領(lǐng)域,也在鐵路GSM-R等專用領(lǐng)域發(fā)揮著極為重要的作用。由于無線信道具有瑞利衰落和延時效應,在通信系統(tǒng)的收發(fā)兩端也存在不完全匹配等未知因素,因此接收的信號疊加有各種誤差因素的影響。GSM接收機的實現(xiàn)離不開系統(tǒng)的同步,為了得到更好的同步質(zhì)量,就必須對GSM基帶同步技術(shù)進行研究,選擇一種最合適的同步算法。GSM的同步既有時間同步,也有頻率同步。 @@ 軟件無線電是當前通信領(lǐng)域引入注目的熱點之一。長期以來,GSM的接收和解調(diào)都是由專用的ASIC芯片來完成的,通過軟件來實現(xiàn)GSM接收機的基帶算法,體現(xiàn)了軟件無線電技術(shù)的思想,選擇用它們來實現(xiàn)的GSM接收機具有靈活、可靠、擴展性好的優(yōu)點。 @@ 論文主要討論GSM接收機同步算法與基于FPGA和DSP的GSM接收機設(shè)計, @@  主要內(nèi)容包括: @@ 通過相關(guān)理論知識的學習,設(shè)計驗證了GSM基帶同步算法。對FB時間同步,討論了包絡(luò)檢測和FFT變換兩種不同的方法;對SB時間同步,介紹實相關(guān)和復相關(guān)兩種方法;對頻率同步,給出了一種對FB運用相關(guān)運算來精確估計頻率誤差的算法。 @@ 設(shè)計了使用GSM射頻收發(fā)芯片RDA6210并通過實驗室的ALTERA EP3C25FPGA開發(fā)板進行控制的GSM射頻端的解決方案,論文對RDA6210的性能和控制方式進行了詳細的介紹,設(shè)計了芯片的控制模塊,得到了下變頻后的GSM基帶信號。 @@ 設(shè)計了基于RF前端+FPGA的GSM接收機方案。利用ALTERA EP2S180開發(fā)平臺來完成基帶數(shù)據(jù)的處理。針對ALTERA EP2S180開發(fā)平臺模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9433的特點使用THS4501設(shè)計了單獨的差分運算放大器模塊;設(shè)計了平臺的數(shù)據(jù)存儲方案并將該平臺得到的基帶采樣數(shù)據(jù)用于同步算法的仿真。 @@ 設(shè)計了基于RF前端+DSP的GSM接收機方案。利用模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD9243、FPGA芯片和TMS320C6416TDSP芯片來完成基帶數(shù)據(jù)的處理。設(shè)計了McBSP+EDMA傳輸?shù)臄?shù)據(jù)存儲方案。 @@ 給出了接收機硬件測試的結(jié)果,從多方面驗證了所設(shè)計硬件平臺的可靠性。 @@關(guān)鍵詞:GSM接收機;同步;RF; FPGA;DSP;

    標簽: FPGA GSM DSP

    上傳時間: 2013-07-01

    上傳用戶:sh19831212

  • 基于DSP和FPGA的數(shù)字化開關(guān)電源的實用化研究.rar

    文章開篇提出了開發(fā)背景。認為現(xiàn)在所廣泛應用的開關(guān)電源都是基于傳統(tǒng)的分立元件組成的。它的特點是頻率范圍窄、電力小、功能少、器件多、成本較高、精度低,對不同的客戶要求來“量身定做”不同的產(chǎn)品,同時幾乎沒有通用性和可移植性。在電子技術(shù)飛速發(fā)展的今天,這種傳統(tǒng)的模擬開關(guān)電源已經(jīng)很難跟上時代的發(fā)展步伐。 隨著DSP、ASIC等電子器件的小型化、高速化,開關(guān)電源的控制部分正在向數(shù)字化方向發(fā)展。由于數(shù)字化,使開關(guān)電源的控制部分的智能化、零件的共通化、電源的動作狀態(tài)的遠距離監(jiān)測成為了可能,同時由于它的智能化、零件的共通化使得它能夠靈活地應對不同客戶的需求,這就降低了開發(fā)周期和成本。依靠現(xiàn)代數(shù)字化控制和數(shù)字信號處理新技術(shù),數(shù)字化開關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。 在數(shù)字化領(lǐng)域的今天,最后一個沒有數(shù)字化的堡壘就是電源領(lǐng)域。近年來,數(shù)字電源的研究勢頭與日俱增,成果也越來越多。雖然目前中國制造的開關(guān)電源占了世界市場的80%以上,但都是傳統(tǒng)的比較低端的模擬電源。高端市場上幾乎沒有我們份額。 本論文研究的主要內(nèi)容是在傳統(tǒng)開關(guān)電源模擬調(diào)節(jié)器的基礎(chǔ)上,提出了一種新的數(shù)字化調(diào)節(jié)器方案,即基于DSP和FPGA的數(shù)字化PID調(diào)節(jié)器。論文對系統(tǒng)方案和電路進行了較為具體的設(shè)計,并通過測試取得了預期結(jié)果。測試證明該方案能夠適合本行業(yè)時代發(fā)展的步伐,使系統(tǒng)電路更簡單,精度更高,通用性更強。同時該方案也可用于相關(guān)領(lǐng)域。 本文首先分析了國內(nèi)外開關(guān)電源發(fā)展的現(xiàn)狀,以及研究數(shù)字化開關(guān)電源的意義。然后提出了數(shù)字化開關(guān)電源的總體設(shè)計框圖和實現(xiàn)方案,并與傳統(tǒng)的開關(guān)電源做了較為詳細的比較。本論文的設(shè)計方案是采用DSP技術(shù)和FPGA技術(shù)來做數(shù)字化PID調(diào)節(jié),通過數(shù)字化PID算法產(chǎn)生PWM波來控制斬波器,控制主回路。從而取代傳統(tǒng)的模擬PID調(diào)節(jié)器,使電路更簡單,精度更高,通用性更強。傳統(tǒng)的模擬開關(guān)電源是將電流電壓反饋信號做PID調(diào)節(jié)后--分立元器件構(gòu)成,采用專用脈寬調(diào)制芯片實現(xiàn)PWM控制。電流反饋信號來自主回路的電流取樣,電壓反饋信號來自主回路的電壓采樣。再將這兩個信號分別送至電流調(diào)節(jié)器和電壓調(diào)節(jié)器的反相輸入端,用來實現(xiàn)閉環(huán)控制。同時用來保證系統(tǒng)的穩(wěn)定性及實現(xiàn)系統(tǒng)的過流過壓保護、電流和電壓值的顯示。電壓、電流的給定信號則由單片機或電位器提供。再次,文章對各個模塊從理論和實際的上都做了仔細的分析和設(shè)計,并給出了具體的電路圖,同時寫出了軟件流程圖以及設(shè)計中應該注意的地方。整個系統(tǒng)由DSP板和ADC板組成。DSP板完成PWM生成、PID運算、環(huán)境開關(guān)量檢測、環(huán)境開關(guān)量生成以及本地控制。ADC板主要完成前饋電壓信號采集、負載電壓信號采集、負載電流信號采集、以及對信號的一階數(shù)字低通濾波。由于整個系統(tǒng)是閉環(huán)控制系統(tǒng),要求采樣速率相當高。本系統(tǒng)采用FPGA來控制ADC,這樣就避免了高速采樣占用系統(tǒng)資源的問題,減輕了DSP的負擔。DSP可以將讀到的ADC信號做PID調(diào)節(jié),從而產(chǎn)生PWM波來控制逆變橋的開關(guān)速率,從而達到閉環(huán)控制的目的。 最后,對數(shù)字化開關(guān)電源和模擬開關(guān)電源做了對比測試,得出了預期結(jié)論。同時也提出了一些需要改進的地方,認為該方案在其他相關(guān)行業(yè)中可以廣泛地應用。模擬控制電路因為使用許多零件而需要很大空間,這些零件的參數(shù)值還會隨著使用時間、溫度和其它環(huán)境條件的改變而變動并對系統(tǒng)穩(wěn)定性和響應能力造成負面影響。數(shù)字電源則剛好相反,同時數(shù)字控制還能讓硬件頻繁重復使用、加快上市時間以及減少開發(fā)成本與風險。在當前對產(chǎn)品要求體積小、智能化、共通化、精度高和穩(wěn)定度好等前提條件下,數(shù)字化開關(guān)電源有著廣闊的發(fā)展空間。本系統(tǒng)來基本上達到了設(shè)計要求。能夠滿足較高精度的設(shè)計要求。但對于高精度數(shù)字化電源,系統(tǒng)還有值得改進的地方,比如改進主控器,提高參考電壓的精度,提高采樣器件的精度等,都可以提高系統(tǒng)的精度。 本系統(tǒng)涉及電子、通信和測控等技術(shù)領(lǐng)域,將數(shù)字PID算法與電力電子技術(shù)、通信技術(shù)等有機地結(jié)合了起來。本系統(tǒng)的設(shè)計方案不僅可以用在電源控制器上,只要是相關(guān)的領(lǐng)域都可以采用。

    標簽: FPGA DSP 數(shù)字化

    上傳時間: 2013-06-29

    上傳用戶:dreamboy36

  • 基于DSP和FPGA的機器人運動控制系統(tǒng)的研究.rar

    近年來,基于DSP和FPGA的運動控制系統(tǒng)己成為新一代運動控制系統(tǒng)的主流。基于DSP和FPGA的運動控制系統(tǒng)不僅具有信息處理能力強,而且具有開放性、實時性、可靠性的特點,因此在機器人運動控制領(lǐng)域具有重要的應用價值。 論文從步行康復訓練器的設(shè)計與制作出發(fā),主要進行機器人的運動控制系統(tǒng)設(shè)計和研究。文章首先提出了多種運動控制系統(tǒng)的實現(xiàn)方案。根據(jù)它們的優(yōu)缺點,選定以DSP和FPGA為核心進行運動控制系統(tǒng)平臺的設(shè)計。 論文詳細研究了以DSP和FPGA為核心實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)的軟、硬件設(shè)計,利用DSP實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與相關(guān)功能模塊,利用FPGA實現(xiàn)運動控制系統(tǒng)地址譯碼電路、脈沖分配電路以及光電編碼器信號處理電路,并對以上電路系統(tǒng)進行了功能仿真和時序仿真。 結(jié)果表明,基于DSP和FPGA為核心的運動控制系統(tǒng)不僅實現(xiàn)了設(shè)計功能要求,同時提高了機器人運動控制系統(tǒng)的開放性、實時性和可靠性,并大大減小了系統(tǒng)的體積與功耗。

    標簽: FPGA DSP 機器人

    上傳時間: 2013-05-29

    上傳用戶:dajin

  • 基于FPGA和DSP的車牌識別系統(tǒng)的硬件設(shè)計與實現(xiàn).rar

    隨著交通工具的迅猛發(fā)展,智能交通系統(tǒng)(Intelligent TransportationSystems,簡稱ITS)在交通管理中受到廣泛的關(guān)注。而在ITS中,車牌識別(LicensePlate Recognition,簡稱LPR)是其核心技術(shù)。車牌識別系統(tǒng)主要由數(shù)據(jù)采集和車牌識別算法兩個部分組成。由于車牌清晰程度、攝像機性能、氣候條件等因素的影響,牌照中的字符可能出現(xiàn)不清楚、扭曲、缺損或污跡干擾,這都給識別造成一定難度。因此,在復雜背景中快速準確地進行車牌定位成為車牌識別系統(tǒng)的難點。 本文研究和設(shè)計了一種集圖象采集,圖象識別,圖象傳輸?shù)扔谝惑w的實時嵌入式系統(tǒng)。該平臺包括硬件系統(tǒng)設(shè)計與應用程序開發(fā)兩個方面,充分利用TI公司的C6000系列DSP強大的并行運算能力、以及FPGA的靈活時序邏輯控制技術(shù),從硬件方面實現(xiàn)系統(tǒng)的高速運行。 本文的主要工作有兩部分組成,具體如下: (1) 在硬件設(shè)計方面:實現(xiàn)由A/D、電源、FPGA、DSP以及SDRAM和FLASH所組成的車牌識別系統(tǒng);設(shè)計并完成系統(tǒng)的原理圖和印制板圖;完成電路板調(diào)試,以及完成FPGA.在高速圖像采集中的veriIog應用程序開發(fā)。 (2) 在軟件開發(fā)方面:完成Philips公司的SAA7113H的配置代碼開發(fā),以及DSP底層的部分驅(qū)動程序開發(fā)。 該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)25幀每秒的數(shù)字視頻流圖像數(shù)據(jù)的輸出,并由FPGA負責完成一幅720×572數(shù)據(jù)量的圖像采集。DSP負責系統(tǒng)的嵌入式操作,包括系統(tǒng)的控制和車牌識別算法的實現(xiàn)。 目前,嵌入式車牌識別系統(tǒng)硬件平臺已經(jīng)搭建成功,系統(tǒng)軟件代碼程序也已經(jīng)開發(fā)完成。本系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高速圖像采集、嵌入式操作與車牌識別算法、UART數(shù)據(jù)通信等功能,具有速度快、穩(wěn)定性高、體積小、功耗低等特點,為車牌識別算法提供一個較好的驗證平臺。

    標簽: FPGA DSP 車牌識別系統(tǒng)

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:yangbo69

  • 基于DSP與FPGA的兩相混合式步進電機細分驅(qū)動的實現(xiàn).rar

    在步進電機驅(qū)動方式中,效果最好的是細分驅(qū)動,當今高端的步進電機驅(qū)動器基本都采用這種技術(shù)。步進電機的細分驅(qū)動技術(shù)是一門綜合了數(shù)字化技術(shù)、集成控制技術(shù)和計算機技術(shù)的新技術(shù),被廣泛應用于工業(yè)、科研、通訊、天文等領(lǐng)域。 本文設(shè)計了一種基于DSP以及FPGA的兩相混合式步進電機SPWM(正弦脈寬調(diào)制)波細分驅(qū)動系統(tǒng)。在DSP系統(tǒng)中采用TMS320I.F2407A微控制器作為核心控制器件,用軟件產(chǎn)生SPWM波;在FPGA系統(tǒng)中采用FPGA芯片,通過VerilogHDL語言,實現(xiàn)了SPWM波;在功率驅(qū)動級電路上采用雙極性H橋的驅(qū)動方式。最終實現(xiàn)了對兩相混合式步進電機SPWM波細分驅(qū)動,大大提高了步進電機的運轉(zhuǎn)性能。 本文介紹了兩相混合式步進電機的工作原理、控制原理以及細分驅(qū)動的基本原理。通過對恒轉(zhuǎn)矩細分驅(qū)動的分析,提出了兩相混合式步進電機SPWM波細分驅(qū)動的方案,并給出了SPWM波產(chǎn)生的數(shù)學模型。最后,對步進電機的SPWM波細分驅(qū)動系統(tǒng)進行了實驗測量,給出了實驗結(jié)果。 實驗的結(jié)果表明,設(shè)計的基于DSP與FPGA的SPWM波細分驅(qū)動系統(tǒng)可以很好地克服電機低頻振蕩的問題,提高電機在中、低速運行的性能。電機的掃描范圍與理論值基本接近;微步距在誤差允許的范圍內(nèi)也基本可以滿足要求。

    標簽: FPGA DSP 步進電機

    上傳時間: 2013-04-24

    上傳用戶:WANGLIANPO

  • 基于DSP與FPGA的智能絞車系統(tǒng)研究

    在測井過程中,由于測井深度直接影響到其它測井信息的準確性,所以精確的測井深度變得越來越重要。本文針對現(xiàn)有絞車系統(tǒng)的不足(CPU為單片機決定其精度不高、缺少完善的深度校正系統(tǒng)等),首次將DSP與FPGA應用到測井絞車系統(tǒng)中,充分利用FPGA硬件資源豐富、速度快及DSP軟件設(shè)計靈活的特點,使系統(tǒng)硬件、軟件結(jié)構(gòu)更加合理,功能得到增強,性價比進一步提高,從而優(yōu)化了整個系統(tǒng),為今后絞車設(shè)計提供了新的方法和途徑。 本文相對其它絞車系統(tǒng)的設(shè)計,主要特點有:設(shè)計了比較完善的深度校正模塊(深度脈沖校正、根據(jù)磁記號與磁定位信號的校正、由張力等原因引起的電纜形變的校正)。將打標和測量一體化。設(shè)計了方便的通信接口(校正后的深度脈沖及DSP通過RS232與主測井儀的通信)。使用DSP作為CPU并且配合FPGA作預處理從而提高了測量深度的準確性。電路采用了可編程邏輯器件,提高了電路工作的可靠性,減小了電路板面積。另外,本文在研究電纜絞車系統(tǒng)的同時,對測井的地面信號處理也進行了初步的研究,主要是對趨膚效應的校正做了初步的研究。 本文所完成的是一個完整的測量與打標系統(tǒng),通過室內(nèi)與現(xiàn)場實驗,得出該系統(tǒng)具有高精度、高智能化等優(yōu)點。最后,本文對該系統(tǒng)的發(fā)展方向作了展望。

    標簽: FPGA DSP 絞車 系統(tǒng)研究

    上傳時間: 2013-07-08

    上傳用戶:星仔

  • 基于DSP和FPGA的四關(guān)節(jié)實驗室機器人控制器的研制

    在機器人學的研究領(lǐng)域中,如何有效地提高機器人控制系統(tǒng)的控制性能始終是研究學者十分關(guān)注的一個重要內(nèi)容。在分析了工業(yè)機器人的發(fā)展歷程和機器人控制系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀后,本論文的主要目標是針對四關(guān)節(jié)實驗室機器人特有的機械結(jié)構(gòu)和數(shù)學模型,建立一個新型全數(shù)字的基于DSP和FPGA的機器人位置伺服控制系統(tǒng)的軟、硬件平臺,實現(xiàn)對四關(guān)節(jié)實驗室機器人的精確控制。 本論文從實際情況出發(fā),首先分析了所研究的四關(guān)節(jié)實驗室機器人的本體結(jié)構(gòu),并對其抽象簡化得到了它的運動學數(shù)學模型。在明確了實現(xiàn)機器人精確位置伺服控制的控制原理后,我們對機器人控制系統(tǒng)的諸多可行性方案進行了充分論證,并最終決定采用了三級CPU控制的控制體系結(jié)構(gòu):第一級CPU為上位計算機,它實現(xiàn)對機器人的系統(tǒng)管理、協(xié)調(diào)控制以及完成機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算;第二級CPU為高性能的DSP處理器,它輔之以具有高速并行處理能力的FPGA芯片,實現(xiàn)了對機器人多個關(guān)節(jié)的高速并行驅(qū)動;第三級CPU為交流伺服驅(qū)動處理器,它實現(xiàn)了機器人關(guān)節(jié)伺服電機的精確三閉環(huán)誤差驅(qū)動控制,以及電機的故障診斷和自動保護等功能。此外,我們采用比普通UART速度快得多的USB來實現(xiàn)上位計算機.與下位控制器之間的數(shù)據(jù)通信,這樣既保證了兩者之間連接方便,又有效的提高了控制系統(tǒng)的通信速度和可靠性。 機器人系統(tǒng)的軟件設(shè)計包括兩個部分:一是采用VC++實現(xiàn)的上位監(jiān)控軟件系統(tǒng),它主要負責機器人實時軌跡規(guī)劃等控制算法的運算,同時完成用戶與機器人系統(tǒng)之間的信息交互;二是采用C語言實現(xiàn)的下位DSP控制程序,它主要負責接收上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱發(fā)送的控制信號,實現(xiàn)對機器人的實時驅(qū)動,同時還能夠?qū)崟r的向上位監(jiān)控系統(tǒng)或者下位控制箱反饋機器人的當前狀態(tài)信息。 研究開發(fā)出來的四關(guān)節(jié)實驗室機器人控制器具有控制實時性好、定位精度高、運行穩(wěn)定可靠的特點,它允許用戶通過上位控制計算機實現(xiàn)對機器人的各種設(shè)定作業(yè)的控制,也可以讓用戶通過機器人控制箱現(xiàn)場對機器人進行回零、示教等各項操作。

    標簽: FPGA DSP 實驗室 機器人控制器

    上傳時間: 2013-06-11

    上傳用戶:edisonfather

  • 基于FPGA和DSP的紅外圖像預處理算法研究

    隨著微電子技術(shù)的發(fā)展,可編程邏輯器件取得了迅速的發(fā)展,其功能日益強大,F(xiàn)PGA內(nèi)部可用邏輯資源飛速增長,近來推出的FPGA都針對數(shù)字信號處理的特點做了特定設(shè)計,集成了存儲器、鎖相環(huán)(PLL)、硬件乘法器、DSP模塊等,通過使用各個公司提供的FPGA開發(fā)軟件使用硬件描述語言,可以實現(xiàn)特定的信號處理算法,如FFT、FIR等算法,為電子設(shè)計工程師提供了新的選擇。實時圖像處理系統(tǒng)采用FPGA+DSP的結(jié)構(gòu)來完成整個復雜的圖像處理算法。將圖像處理算法進行分類,F(xiàn)PGA和DSP份協(xié)作發(fā)揮各自的長處,對于算法實現(xiàn)簡單、運算量大、實時性高的這類處理過程由大容量高性能的FPGA實現(xiàn),DSP則用來處理經(jīng)過預處理后的圖像數(shù)據(jù),來運行算法結(jié)構(gòu)復雜,乘加運算多的算法。整個系統(tǒng)主要包括FPGA處理單元、DSP處理單元以及PCI接口通訊三個部分。主要取得的了以下的研究成果:(1)研究了FPGA的工作原理及應用,完成了Stratix芯片的選型。設(shè)計了數(shù)字圖像處理板的電路原理圖和PCB設(shè)計圖。并對電路板進行調(diào)試,工作正常。(2)完成了FPGA程序下載電纜的PCB電路設(shè)計,并調(diào)試成功,應用到FPGA的調(diào)試下載配置中,取得了良好的實驗與經(jīng)濟效果。(3)充分利用FPGA的設(shè)計開發(fā)軟件與工具,完成了中值濾波、形態(tài)學濾波和自適應閾值的FPGA實現(xiàn),并給出了詳細的實現(xiàn)過程。將算法下載到FPGA芯片,經(jīng)過試驗調(diào)試,達到要求。(4)研究了PCI接口通訊的實現(xiàn)方式,選用PCI9054芯片實現(xiàn)通訊,完成PCI接口電路設(shè)計,經(jīng)過調(diào)試,實現(xiàn)了中斷、DMA等方式,滿足了數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊蟆#?)學習了C6701DSP芯片的工作特性以及內(nèi)部功能結(jié)構(gòu),完成了DSP外圍存儲器的擴展、時鐘信號發(fā)生以及電源模塊等外圍電路的設(shè)計。

    標簽: FPGA DSP 紅外 圖像預處理

    上傳時間: 2013-07-16

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