基于SOPC技术的高速图像采集控制系统的设计与研究

针对高速图像采集控制系统中带宽不足的问题,应用SOPC(System on a Programmable Chip)技术在Avalon总线中嵌入自定义外设完成图像采集、图像数据压缩和图像存储,大大提高了系统的成像速度。首先,通过在图像采集端对数据进行流水线压缩编码的方法,将数据量压缩为原来的四分之三。然后,基于VHDL设计并实现DMA控制器,该自定义DMA控制器可以把图像数据直接存入SDRAM中的两块缓存区,省掉了传统数据采集系统中必须使用FIFO对数据进行缓存的环节,减轻了CPU的数据传输任务。另外,通过将系统图像采集模块和数据传输模块的并行化处理,提高了成像系统工作的效率。最后,在2k×2k高速CMOS成像系统上进行了实现,通过速度测试和成像测试验证了该图像采集控制系统设计的可行性与灵活性。

基于SOPC的FC-2层协议设计与实现

在分析了光纤通道协议基本层次结构和拓扑结构的基础上,提出了一种面向机载应用、基于SOPC平台的FC-2层协议软硬件协同设计与实现的方法。对平台的构建、基于平台相应的驱动软件、FC2层协议协同设计软件进行了详细论述,对基于SOPC的FC-2层协议的实现,通过自身板级互联、与商业板卡以及与商业交换机互联的三种方式进行了协议的全面测试,验证了FC-2层协议基于SOPC软硬件协同设计与实现的有效性。

基于SOPC可重构的图像采集与处理系统设计

针对目前PC算法无法实现图像实时处理以及固定硬件平台很难实现算法修改或者升级的问题,设计一种基于SOPC可重构的图像采集与处理系统,实现了图像数据的片上实时处理以及在不改变硬件电路结构而完成算法修改或者升级的功能。此系统围绕两块Xilinx FPGA芯片进行设计,通过FPGA以及其Microblaze 32 bit软核处理器和相关接口模块实现硬件电路设计,结合FPGA开发环境ISE工具和EDK工具协作完成软件设计。由于采用SOPC技术和可重构技术,此设计具有设计灵活、处理速度快和算法可灵活升级等特点。

基于SOPC的时栅位移传感器信号处理系统设计

为了提高时栅位移传感器的动态性以及测量精度,设计了一种基于SOPC技术的时栅信号处理系统,将数据的采集和处理集成在一片FPGA内,采用NiosⅡ处理,并将复杂的乘除运算加入了自定义指令,提高了时栅传感器的数据处理效率,采用傅氏级数谐波修正技术来进行误差修正,大大提高了测量精度。实验表明,采用该系统后,时栅在每分钟8转情况下误差峰峰值为2.2″。

基于SOPC技术的多路并行ECG实时检测分析系统的设计

针对目前心电监护设备微型化、实时性、高采样率、存储量大等实际需求,采用了一种基于最新的SOPC(System On a Programmable Chip)技术的心电检测系统的设计。将DSP和MCU的功能集成在一块FPGA上,在FPGA内部实现多路心电信号的并行处理,由SD卡记录较长时间的连续心电信号,并实现心电信号的实时分析和心律失常的预警等扩展功能。

SoPC技术及其在DVB-S基带处理系统中的应用

介绍了基于大规模FPGA和嵌入式处理器的SoPC(SystemonaProgrammableChip系统级可编程芯片)设计技术,并结合DVB-S前端基带处理系统单芯片的设计过程,综合运用了一系列集成电路和SoC设计手段,给出了完整的SoPC设计流程、方法以及关键技术。

基于SOPC的数据采集与处理系统设计

基于矿井地震勘探中对数据采集与处理的高性能要求,本文采用SOPC(可编程片上系统)技术设计了多通道数据采集与处理系统。系统采用24位模数转换芯片实现高精度数据采集;利用FPGA可并行运算的特点,实现数据信号的并行处理。系统设计灵活,具有便携性及同步性特点。该系统成功应用到矿井地震勘探中,得到了良好的效果。

基于SOPC的多路并行同步数字信号采集系统设计

针对某型导弹武器装备在线检测系统的需求,以软、硬件可配置的SOPC（System on a Programmable Chip）嵌入式系统为平台,以较少的硬件资源消耗为前提,应用FIFO缓存和直接存储器传输（Direct Memory Access,DMA）技术,设计数据采集系统,实现对20路并行同步数字信号的快速采集,并利用现代DSP技术对采集的信号进行滤波处理,通过USB总线将处理后的信号送到工控机,基于LabVIEW软件在工控机上实现系统的在线检测功能。

基于SOPC技术的脉冲多普勒引信信号处理器设计

针对脉冲多普勒引信信号处理发展需求和嵌入式系统信号处理的发展趋势,文中提出了一种基于SOPC技术的脉冲多普勒引信信号处理器设计,并详细分析了其硬件和软件设计的相关要点。本设计具有简洁的硬件结构和灵活的软件结构,能够在显著提高脉冲多普勒引信信号处理性能的同时使其具有良好的功能扩展和在线升级能力。

基于SOPC的多通道信号产生模块控制器的设计

通过并行测试技术硬件实现方式和软件实现方式的分析,为了降低并行测试过程中任务分解和任务调度的难度,建立了基于FPGA的并行多通道信号产生模型,采用SOPC技术设计并实现了具有专用资源架构特点的并行多通道信号产生模块;模块通过增加支持并行测试的多通道激励,可以同时产生多路激励信号,并可以控制激励信号波形的类型及频率,降低了并行测试过程中任务分解和任务调度的难度,支持并行测试系统的实现与传统自动测试系统的并行测试升级改造。

基于SOPC双核的高速数据采集系统

利用SOPC双核技术开发了高速数据采集系统,采用无缝缓存技术和双核并行处理技术,实现对高速CCD相机下发的图像数据的采集存储,并通过FPGA内部的SOPC主控制器将存储的图像数据通过Ft245上传到上位机,经M atlab还原该数据得到的图像与原下发图像一致,具有较好的实用性。

基于SOPC二维条形码识别系统设计与实现

条码技术是实现物流信息自动采集与输入的重要信息技术,二维条码是用某种特定的几何图形按一定的规律分布的黑白相间的图形记录数据符号信息的。系统采用基于SOPC技术来实现二维条形码识别的方法。该方法是基于一种系统级电路,通过QuartusⅡ和SOPC Builder实现对此系统的定制。该识别系统能够快速准确地识别二维条码,测试结果表明本系统二维条码平均识别率达97.7%,平均耗时60 ms。

基于SOPC的实时图像处理系统设计

介绍了基于可编程片上系统(system on programmable chip,SOPC)技术的图像处理系统的软硬件设计,创建了CMOS图像传感器控制器IP核和VGA显示控制器IP核,实现了图像的采集和显示,并由Nios II软核实现了基于Sobel算子的图像边缘检测算法。采用此系统不仅可以获得良好的实时性,还能大大简化图像处理系统的软硬件设计。

基于SOPC的太阳敏感器信息处理系统

基于内嵌处理器软核MicroBlaze的FPGA,设计了一种太阳敏感器信息处理系统。采用MicroBlaze软核实现光斑质心提取和姿态换算,并通过其它逻辑资源实现图像传感器驱动、图像存储和接口通信等模块的时序控制,同时根据MicroBlaze软核的特点,提出了一种基于扫描方式的质心提取算法。结果表明,具有单精度浮点运算能力的MicroBlaze软核能够保证太阳敏感器质心提取和姿态计算的精度;基于扫描方式的质心提取算法流程简单,占用资源少;采用SOPC的太阳敏感器无需DSP或ARM等协处理器,减小了硬件设计复杂性,提高了系统的集成度和性能。

SOPC的多路信号同步采集编码系统

设计了一种基于SOPC(System-On-a-Programmable-Chip)的信号采集编码系统。采用AD7607模数转换器作为多通道信号采样的核心,搭建采样模块;利用FPGA设计并搭建了数据编码电路和以MicroBlaze为内核的嵌入式处理器,实现了对采样信号的快速编码,并取代了传统设计中的单片机。实验结果表明,本系统可以对8路模拟信号进行同步采样、编码及传输。相比于传统采集编码器,该系统不仅将采样通道扩充至8路,而且基于SOPC的单处理器的方法大大简化了设计结构和难度。

基于FPGA+SoPC的视频图像处理系统设计

随着信息科技技术的深入研究与应用,在很多行业领域都应用到视频图像。该文对视频图像处理系统设计分析与研究关键通过SoPC及FPGA两大处理技术。系统采用视频转换芯片SAA7113完成视频图像采集模块的设计,采用CY7C1049 SRAM完成图像数据的存储,设计VGA显示输出控制关联模块,同时重新修改了显示芯片具体运作形式的配置信息,相结合产生VGA具有控制能力的信号;参考VGA显示器的运行原则,实现了VGA帧一致性信号与接口水平的提升。

基于SOPC的MPEG4视频解码器的设计方案

随着图像采集、显示分辨率、高级压缩以及视频智能技术的进展,视频应用的处理带宽也在不断增加。多变的标准和分辨率要求也使得设计人员无法采用现有的技术。因此,FPGA模块化、可编程及高带宽的优势在视频及图像处理领域越来越明显。本文介绍了一种新的基于FPGA的MPEG4视频解码系统的解决方案———SOPC。整个设计集中在一片芯片内,具有较高性能及灵活性。

基于SOPC的呼吸音检测系统分析

文章介绍了一套由SOPC开发平台DE2实现的呼吸音检测系统,该平台核心为Altera的FPGA及内嵌的软核NIOSⅡCPU。该系统以24位音频编解码芯片WM8731进行呼吸音的采集与回放,利用短时能量、短时过零率以及时自相关分析确定呼吸音的起止,然后利用数字滤波器、FFT变换、线性预测分析等技术提取呼吸音相关参数,并用DTW算法进行综合匹配进行识别。实验结果表明,该系统可以高效识别多种呼吸音。

SoPC技术在图像采集和处理系统中的应用设计

对基于FPGA以及NIOS的图像采集与处理系统进行了深入研究,在完成硬件实验平台设计的基础上,完成了嵌入式操作系统的移植及应用程序的设计。以PDF417二维条码的识别为例,对识别过程及识别算法进行研究,并对所设计的系统进行测试,达到了较好的识别效果。

基于SOPC的汽车车牌识别系统设计

介绍一种基于SOPC的车牌识别系统的设计方案,利用SOPC Builder创建和配置Nios II软核处理器及其外围设备,实现对图像传感器输出数据的采集、存储和显示;在Nios IDE软件开发平台上设计本系统图像处理的程序流程,通过对车牌图像进行定位、字符分割、字符识别等操作,完成对车牌号的处理。这种基于SOPC技术的车牌识别系统降低系统软硬件设计的难度,缩短开发周期,并提高设计的可靠性,具有较高的实用价值和应用前景。