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        基于SOPC的運動視覺處理系統的設計與實現

        作者: 時間:2011-01-03 來源:網絡 收藏

          CSC(Color Space Convertorr)是 Altera公司提供的 MegaCore IP庫文件中的一個專門用于圖像色彩空間轉換的 IP核,與軟件轉換相比,其具有明顯的速度優勢和靈活性:

          ● 每個時鐘周期完成一個像素點的轉換

          ● 在 Stratix系列 FPGA中,時鐘頻率大于 200MHz

          ● 支持 RGB和 YCbCr、YUV之間的互換

          ● 用戶可以自定義轉換矩陣的相關系數

          ● 支持有符號數和無符號數

        4 RAM數據緩沖區

          輸入輸出的數據寬度為 2~32b 4 RAM數據緩沖區 Stratix II系列 FPGA最多包含有 9Mb的片上 RAM。這些 RAM采用 TriMatrix存儲結構,包括三種大小的嵌入式存儲器塊,分別為: 512b的M512塊,4Kb的M4K塊和512Kb的M-RAM塊,每個都可以配置支持各種特性,如單端口 RAM,雙端口 RAM,FIFO等,為大存儲量應用提供解決方案。

        5 外部存儲器和外設接口

          Stratix II系列 FPGA為外部存儲器的可靠數據傳送而進行了優化,支持最新的存儲接口訪問片外存儲器。開發人員使用 Stratix II先進的器件特性和可定制的 IP核,能夠快速和方便地將各種大容量存儲器件集成到復雜的系統中。Stratix II支持各種最新的存儲接口。Stratix II系列 FPGA片內器與外設之間是通過 Avalon交換式總線連接的。 Avalon交換式總線是 Altera開發的一種專用內部連線技術,使用最少的邏輯資源來支持數據總線的復用、地址譯碼、等待周期的產生、外設的地址對齊、中斷優先級的指定等。外設接口可定制的 IP核有 USB、I2C、Ethernet、PCI等控制器,這些 IP核大多是由第三方提供的,可以免費試用,也可支付部分費用購買。本系統采用的 USB2.0控制器和以太網接口控制器均由 Mentor公司提供。

        6 時鐘管理電路

          Stratix II系列 FPGA具有多達 48個高性能的低偏移全局時鐘,它可以用于高性能功能或全局控制信號;多達 12個可編程鎖相環( PLL),具有完備的時鐘管理和頻率合成能力,包括時鐘切換、PLL重配置、擴頻時鐘、頻率綜合、可編程相位偏移、可編程延遲偏移、外部反饋和可編程帶寬。Stratix II有兩類通用的 PLL:增強型 PLL和快速型 PLL。增強型 PLL功能豐富,支持外部反饋、擴頻時鐘、可編程帶寬等;快速型 PLL針對高速差分 I/O接口進行了優化,具有動態相位調整( DPA)功能。這些高速時鐘網絡和豐富的 PLL結合起來,為系統在最小的時鐘偏移下工作提供有力的保證。

          7 的其他組成部分

        FPGA配置接口用于 的配置、編譯和在線調試; LCD顯示接口可以外接液晶顯示屏;報警信號是在檢測和識別出目標時,發出的聲音或光電信號,可用于安防;標準I/O口則是預留的,用于日后的升級擴展。

          創新點:SoPC概念提出以前,電子系統的集成主要以板級為主,這種設計方法隨著系統時鐘頻率的不斷提高和電路功能的日趨復雜,的難度越來越大,電磁干擾和信號完整性問題日益突出。僅靠優化 PCB的布局和布線,已經不能滿足高速信號的傳輸和要求。隨著半導體工業的不斷發展,可編程片上系統以其較高的性能、可靠性,較低的功耗、成本和良好的便攜性將成為未來電子產品開發設計的主流。而 SoPC更好地解決了板級電路的一系列問題,并可廣泛應用于安防監控、導航、智能交通等眾多領域,必定會有良好的市場前景。


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