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FPGA图像处理板设计

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  • 日期: 2014-03-05
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标签: FPGA图像处理

VLSI(超大规模集成电路)的快速发展,使得FPGA技术得到了迅猛发展,FPGA的快速发展又为实时图像处理在算法、系统结构上带来了新的方法和思路,全景图像处理是实时图像处理中一个崭新的领域,其在视频监视领域内有广泛的应用前景。 本文首先介绍了全景图像处理的发展状况,课题的主要背景、国内外发展现状、课题的研究意义、课题的来源和本文的主要研究工作及论文组织结构。然后在第二章中介绍了FPGA的发展,FPGA/CPLD的特点,并介绍了Cyclone Ⅱ系列FPGA的硬件结构,硬件描述语言,开发工具Quartus Ⅱ以及FPGA开发的一般原则。 文章的重点放在了电路板的设计部分,也就是本文的第三章。在介绍电路设计部分之前首先介绍一些高速数字电路设计中的一些概念、高速数字电路设计中常见问题,并对常见问题给出了一般解决方法。 在FPGA电路板设计部分中,对FPGA电路的设计过程作了详细的说明,其中着重介绍了采用了FBGA封装的EP2C35芯片的电路设计要点,多层电路板设计要点,FPGA供电管脚的处理注意事项,FPGA芯片中PLL模块的设计以及FPGA的配置方法,并给出了作者的设计思路。FPGA供电电源也是电路板设计的要点所在,文章中也着重对其进行了介绍,提及了FPGA电源设计指标要求及电压功耗估计,并根据现有的FPGA电源解决方案提出了设计思路和方法。同时文章中对FPGA芯片外围器件电路包括图像采集显示芯片电路、图像存储电路、USB2.0接口电路的设计做了相应的介绍。最终目的就是为基于FPGA的全景图象处理搭建一个稳定运行的平台。 在第四章中介绍了IC总线控制器的状态机图及信号说明和相应的仿真图。 文章最后给出了FPGA硬件电路的调试结果,验证了设计目的,为进一步的工作打下了良好的基础。

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