數字圖像倍焦系統設計與實現綜合實例之：FPGA內部結構設計

12.4FPGA內部結構設計

12.4.1FPGA內部結構框圖

本系統的核心設計部分是FPGA內部結構的邏輯設計。整個系統分成兩個數據通路。

1．行變換數據通路

行變換數據通路主要功能是實現數據的采集、緩存、行變換和保存行變換結果。

2．列變換數據通路

行變換數據通路主要功能是實現讀取行變換結果、緩存、列變換和圖像輸出。

通過總線開關模塊實現兩個數據通路的數據交換，采用的主要措施就是利用兩片SRAM存儲器來完成乒乓緩存。FPGA內部結構如圖12.4所示。

圖12.4FPGA內部結構框圖

下面分別介紹數字圖像倍焦系統中FPGA內部各個模塊功能。

12.4.2各個模塊功能描述

在實際的設計中，主要通過自行編寫模塊、調用宏模塊和引用開源模塊3種方式來實現模塊的設計。下面是各個模塊的主要功能。

1．Receiver模塊功能

完成對SAA7113輸出的ITU656格式視頻信號的逐行采集，同時完成圖像的裁剪工作，即原始圖像的1/2.25，分辨率為480´192，并寫入DPRAM中。每寫完一行，給出一個行啟動信號，每寫完一場，給出場啟動信號，均發送給RowTrans模塊。

2．RowTrans模塊功能

完成對每行數據的線性插值。收到行啟動信號之后，從DPRAM讀出數據，計算插值后，通過總線開關寫入SRAM中。處理之后RAM中的數據為720列´192行。當收到場啟動信號，立即切換SRAM，開始處理下一場。

3．BusSwitcher模塊功能

總線開關模塊，負責切換兩片SRAM的控制權。

4．ColTrans模塊功能

完成從SRAM中讀出每行數據，并寫入DPRAM中，同時完成對每列的插值。保證DPRAM不讀空，這樣輸出的碼率才會恒定，滿足ITU.656的要求。

5．Sender模塊功能

從DPRAM連續讀出數據，按照ITU.656的要求發送給VideoEncoder。

6．DPRAM模塊功能

開發工具軟件提供的雙口RAM模型，用來完成數據緩存。