基于μC/OS-Ⅱ的多窗口显示屏控制器设计

多窗口显示屏控制采用μC/OS-II实时操作系统的多任务管理运行模式,各窗口视频数据由线程管理,Nios II 32位处理器作为显示屏控制器硬件系统的核心,软件系统控制多窗口任意显示。在1片FPGA上实现显示屏控制器的硬件系统,利用SOPC Builder软件定制系统所需的IP核,外扩存储设备实现视频数据的海量存储,解决了FPGA内部资源相对不足的问题。通过重构视频数据,合理组织数据的存储方式,解决视频数据的灰度控制问题,减少数据处理过程,降低了控制系统的复杂度。     

双NiosII软核在嵌入式系统中的应用

在Altera公司提供的高性能FPGA芯片中嵌入双NiosII软核,设计实现64路视频点播系统.在SOPC Builder和QuartusII开发工具中,将NiosII处理器和用户自定义逻辑集成到FPGA芯片上,实现多路视频节目同时播放.该设计减小了系统体积,提高了处理速度,增强了系统的实用性,可以为车载视频点播系统提供高速视频数据流.     

基于FPGA视频合成系统设计与实现

为实现将输入的六路BT656视频无失真地合并成一路BT1120视频输出,采用将FPGA技术和视频合成系统相结合的设计方法,用verilog语言设计完成有效视频数据的抽取、SRAM乒乓操作以及FPGA对于视频的拼接处理方法;该系统由视频输入解码模块、存储模块、输出解码模块、I²C模块以及时钟管理模块组成;经算法仿真和逻辑综合,该设计可以实现视频合成的基本功能,满足视频监控系统的实时性要求.综合结果表明该设计占用FPGA片上逻辑资源少,系统运行频率高。     

基于NiosII软核的视频解码系统优化设计

研究了基于嵌入式Nios Ⅱ软核的MPEG-4视频解码系统的设计优化,以期提高便携式多媒体播放器视频解码的综合性能。提出了在可编程片上系统(System on a programmable chip,SOPC)中软硬件协同设计方案,通过研究二维离散余弦逆变换、运动补偿、颜色空间转换的硬件IP核优化设计与实现,构建基于Nios II软核软硬件协同设计的视频解码系统。以Altera型号EP2C35F672C8的FPGA为核心的SOPC系统测试结果表明,该系统在运行频率仅为100MHz下,测试码流的码率为1 593.90kb/s时,帧率可以达到35.20f/s,实现了MPEG-4的实时解码,从而使该SOPC软硬件协同设计实现了播放器的低功耗等高性能。     

基于SoPC的二维IDCT分布式算法的IP核研究

研究基于SOPC的视频解码系统中二维IDCT硬件设计与实现.针对二维IDCT的运算量大、乘法运算多,导致占用FPGA资源多和系统速度慢等问题,其设计采用-维IDCT复用,研究分布式算法实现乘法累加,并使用偏移二进制编码来减小其查找表大小,其直接占用FPGA逻辑单元内的查找表LUT,没有寄存器或内置RAM.综合结果表明,...     

基于FPGA的HDMI多模式显示模块设计

通过SOPC进行视频信号处理是目前研究的热点。针对此类系统的显示模块,提出一种基于FPGA的HDMI多模式显示模块设计方案。首先对HDMI的驱动时序进行分析,设计驱动信号生成电路,然后根据配置参数,将多路视频进行多级ALPHA混合,实现了通过HDMI输出与显示多路视频,并且每路视频的位置与透明度可设置。为保证视频的实时性,对较为复杂的计算过程采用流水线设计方法提升速度。模块以Verilog HDL的形式进行编写,具有较强的通用性。     

基于NIOSII的高速多路数据采集系统

针对复杂战场环境对数据采集的需求,利用FPGA构建了可编程片上系统(SOPC),实现了高速多路数据采集,详细论述了NIOSII嵌入式系统以及其外设的设计方法;传感器采集的数据经过高速AD转换后,由SOPC系统进行数据缓冲和格式转换并存入存储器,SD卡的使用方便了数据的存取、处理和存储空间的扩展;实验结果表明,该系统能够可靠、准确地对多路信号进行采集,且运行稳定.     

一种有效的视频数据提取方法

一般的基于FPGA的视频采集系统中,FPGA与视频解码芯片的连接需要用到较多的FPGA I/O资源。文章介绍了一种新的通过检测SAV信号对视频信号进行定位和采集的方法。该方法只需用到视频数据和像素时钟同步信号即可实现有效的视频提取功能,节省了有限的FPGA I/O资源,进一步提高了系统的集成度。仿真结果表明,该方法达到了实时提取视频信号的目的。     

FPGA+DSP异构视频处理系统中基于SRIO的数据高效传输方法

数据传输一直是影响嵌入式视频系统实时处理能力的关键环节.随着视频应用的多路化和高清化,混合多处理器结构已成为嵌入式视频处理系统的主要发展趋势,异构处理器之间数据的高效传输对系统性能的影响变得比以前更加突出.文中针对FPGA+ DSP异构视频处理系统中的数据传输问题,在分析处理器结构和视频数据格式特征的基础上,提出了一种基于高速串行接口SRIO(Serial Rapid I/O)的数据高效传输方法.该方法分别以FPGA、DSP作为系统的传输、处理核心,在FPGA处理器上采用视频三分量数据重组方法并使用包头信息较小的SRIO流写事务SWRITE(Streaming Write),简化视频传输格式的同时提高了SRIO视频数据包的传输效率;在DSP处理器上通过预定义接收端数据存储单元和采用简洁的SRIO门铃事务(DOORBELL)应答机制,节约了DSP在传输过程中的时间开销.实验结果表明,文中设计的SRIO高效传输方法在占用较少的FPGA资源的条件下传输速度达理论值的81％以上.     

H.264及AVS双模视频解码器中帧内预测的硬件设计与实现

根据H.264/AVC及AVS的特点,设计出一种适合于帧内预测解码的硬件实现方式,并根据H.264和AVS帧内预测运算上的相似性提出了基于可重构的并行结构,有利于提高解码速度,并将该结构配合其他设计好的解码器模块,在FPGA上实现了高准清晰度的H.264及AVS视频的实时解码。     

基于FPGA和DVI视频接收器设计

给出了一个符合DVI1.0规范的基于FPGA的视频接收器的实现方法,该方法利用FPGA内置的PLL和IODELAY模块实现时钟恢复和相位调整,可节约数字时钟管理模块（DCM）;利用FPGA内置的ISERDES和DDR实现串/并转换,并用逻辑来实现字对齐,利用FIFO来实现通道对齐;最后经过解码,输出视频信号.与采用专用视频接口接收芯片相比,其充分利用FPGA自身的资源,提高了系统集成度,减少了资源消耗.     

基于FPGA的视频监控系统

设计并实现了一个基于FPGA的视频监控系统。在FPGA中设计I2C总线配置模块对视频芯片ADV7181进行合理的配置,介绍了视频信号的处理过程,包括ITUR656视频解码、视频插值、解交织和色度空间变换。处理后的视频一路通过VGA接口在本地显示器上显示,另外一路经过压缩后通过网络传输到网络终端,从而实现网络远程监控。     

基于FPGA的SDI到Camera Link视频接口转换系统设计

针对具有SDI接口输出的相机,采用Xilinx公司Spartan-3E系列的XC3S250E作为主控制芯片,设计并实现了由SDI输入到Camera Link输出的视频接口转换系统.详细介绍了SDI信号的电缆均衡、重新定时锁相、解码电路以及FPGA的数据流解交织、存储、彩色空间变换和Camera Link时序发生模块等....     

基于DSP控制多画面分割器的设计与实现

介绍了基于Philips PNXl700 DSP控制的多画面分割器平台的系统组成。采用了主控DSP对多路从DSP视频输入画面进行实时监控和FPGA合成多路视频画面的各部分功能模块的设计方案,同时分别给出了它们的硬件组成和软件实现设计。     

基于PCI总线雷达卡的SOPC实现

本文论述在综合舰桥系统的基于PCI总线雷达卡SOPC实现方法,通过采用IP核设计方法,在基于FPGA的雷达卡上集成PCI总线接口与雷达信号处理显示单元。完成雷达信号的数字化功能,实现各种控制信息与主机的快速交互,进而实现对雷达目标的ARPA跟踪以及雷达图像与海图的叠加显示功能。     

基于FPGA的NS3D程序移植和优化

为提高飞行器设计环节中NS3D程序的性能,提出了一种基于FPGA进行软硬件结合的优化方法。该方法运用FPGA搭建了嵌入式可编程片上系统,并对NS3D进行了代码性能分析和移植优化。该方法基于硬件实现了核心运算模块的硬件封装,并利用高速以太网接口实现PC和FPGA之间的数据交互,进行NS3D程序向嵌入式环境的移植,最终实现了整个NS3D程序的速度提升和性能优化。该嵌入式开发方案不仅较好地利用FPGA完成了控制电路的软硬件设计,并且为后续其它功能模块向FPGA移植提供了便利的基础和开发环境。采用该方法对NS3D程序进行了运算,并将仿真与实验结果与原始程序进行比较,结果表明了该方法的优越性。     

基于FPGA的图像采集与VGA显示系统

针对传统的PCI图像采集卡的弊端,利用Altera公司的DE2开发平台,设计了基于现场可编程门阵列(FPGA)的图像采集与VGA显示系统。该系统以嵌入了NiosⅡ软核的可编程逻辑芯片FPGA作为控制器,以图像传感器、数字存储器、视频D/A转换器、VGA显示接口等作为FPGA外设,利用可编程片上系统(SOPC)技术实现对FPGA及其外设的编程与控制,最终实现对实时图像的采集、处理与显示。设计结果表明,利用SOPC技术实现的电子系统具有设计方法灵活高效、可移植性强、易于实现高速数据采集、通用性好等优势。     

基于FPGA的双通道实时图像处理系统

针对基于PC机式图像处理系统实时性不强,FPGA+DSP模式成本高、资源利用不充分、设计难度高等问题,设计了一种新的双通道实时图像处理系统.以一片FPGA芯片为核心处理器,利用红外热像仪和CCD摄像机采集视频图像,经AV视频线送至ADV7180完成视频解码,图像处理模块通过Verilog语言、内嵌DSP硬核以及Nios II处理器予以实现.实验表明,系统实时性强、图像处理效果良好,并具有成本低、设计简单、应用灵活等特点.     

基于SoPC的1553B-PCI桥接通信模块设计

提出了一种基于Altera SoPC技术的总线桥接通信模块设计方法,完成1553B总线到PCI总线的桥接功能。在Altera FPGA平台上,自主设计了1553B总线控制模块,由Altera提供的IP核生成PCI总线控制模块,通过NiosII处理器完成总线数据交互。整个系统仅由一块FPGA和1553B总线的通信驱动电路组成,实现了系统的最小化设计。     

基于SOPC的现场总线多通道实时温度采集系统设计

针对温度信号实时性和同步性有较高要求的工业生产领域,设计一种具有PROFIBUS现场总线接口的多通道实时温度采集系统。系统采用Nios II软核处理器实现SOPC设计;采用热电偶构建温度采集前端电路,利用FPGA实现模数转换器ADC以及其他外围设备工作的控制;采集的数据利用乒乓控制原理存储在高速FIFO中,从而实现数据的高速无缝缓存和处理,并通过PROFIBUS现场总线实现与上位机之间的高速数据通信。