高速DSP图像处理系统中的乒乓缓存结构研究

高速数字视频处理系统中,为了缓解恒速的视频编解码与变速的DSP图像处理过程之间的矛盾, 常采用乒乓缓存结构作为图像数据输入/输出缓冲器。探讨了乒乓缓存结构的原理及特点,并以高速、大容量的SRAM以及CPLD器件为基础,设计了一种适应于高速DSP图像处理系统的乒乓缓存结构,其特点是速度快、所需器件少,易于与DSP器件接口。

实时视频处理系统中乒乓缓存的设计

实时视频处理系统中,采用乒乓缓存结构来为恒速的视频编解码与变速的DSP图像处理过程之间提供适应通道。文中比较了FIFO、双口RAM、乒乓缓存结构三种数据缓存电路的优缺点,讨论了乒乓缓冲控制器的结构和原理,并以高速、大容量的SRAM以及FPGA器件为基础,设计了一种适应于高速DSP图像处理系统的乒乓缓存结构,其特点是速度快、所需器件少,易于与DSP器件接口。

高速光纤总线系统中乒乓缓存的设计与实现

提出了一种基于帧的乒乓缓存结构,来为高速光纤总线系统的业务数据接口和总线数据成帧器接口提供适应通道。并以Virtex-5系列FPGA器件为基础,设计了一种适用于高速信号传输的乒乓缓存,其特点是速度快、效率高。

实时视频处理系统中乒乓缓存控制器的设计

实时视频数据处理系统中的乒乓缓存结构是协调数据传输和处理速度的必要环节,其核心就是乒乓缓存控制器。文中比较了FIFO、双口RAM、乒乓缓存结构三种数据缓冲电路的优缺点,讨论了乒乓缓冲控制器的结构和原理,给出了应用FPGA进行设计的逻辑仿真方法。

实时视频处理系统的乒乓缓存控制器设计

实时视频数据处理系统中,乒乓缓存结构是协调数据传输和处理速度的必要环节,其核心是乒乓缓存控制器。本文比较了FIFO、双口RAM和乒乓缓存结构3种数据缓冲电路的优缺点;讨论乒乓缓冲控制器的结构和原理;应用FPGA设计,给出逻辑仿真。实验结果表明,该设计可广泛应用于实时视频数据的无缝缓冲和高速处理系统,提高系统效率。

乒乓缓存在地震采集系统中的应用

由于数据处理系统的吞吐量和响应时间的限制,地震数据采集无法进行连续响炮,两炮之间必须要有一定的时间间隔,即死时间。为了消除死时间,设计并实现了一种地震数据的乒乓缓存机制,在乒乓缓存的同时进行了地震数据的时序道序转换。详细介绍了乒乓缓存控制器的硬件和FPGA设计方法。硬件上实现乒乓缓存机制和时序道序转换能够消除地震采集系统的死时间,降低上位机软件的开发难度,提高采集仪器的稳定性和实时性。

基于SRAM乒乓缓存信号完整性分析

为保证电子学系统运行的可靠性,分析电路芯片间传输信号的时序和质量至关重要。基于一块航天应用的图像数据压缩电路,在电路设计、调试过程中引入信号完整性设计方法学,对电路关键网络乒乓缓存电路进行信号完整性分析。在layout前利用Hyperlynx软件对电路进行前仿真得出FPGA的管脚约束和布局布线约束,在layout后利用Ansys软件对电路进行后仿真观察布线后信号波形和时序,电路板实际加工后测量信号的波形与仿真结果一致,电路设计一次通过,大大缩短了电路的调试时间,对类似设计有一定的借鉴意义。

乒乓缓存及其在DSP视频实时处理系统中的应用

视频缓存对保证视频处理系统快速高效实时地工作起着重要作用。该文阐述了乒乓缓存的工作原理及其在基于DSP TMS320C6711的目标定位系统中的应用,利用多个EDMA通道来实现数字视频信号的传输。实验证明,利用该方法可以在没有CPU干预的情况下,有效地完成图像数据的连续采集。

高速乒乓缓存的实时跟踪系统

本文提出了基于高速乒乓缓存的实时目标跟踪系统。该跟踪系统硬件平台的核心由高速DSP和FPGA构成乒乓缓存结构,在该硬件平台上加入基于kalman滤波的形心跟踪算法结合DSP编程的优化设计,完成对移动目标的跟踪。通过一系列的实验验证了本文提出的高速乒乓缓存的实时跟踪系统在目标的跟踪中具有一定的实时性和稳定性。

基于多线程和乒乓缓存的分屏显示技术

本文介绍了一种多任务分屏显示技术,主要涉及多线程编程与多媒体解码显示的总体软件架构及其在嵌入式异步全彩LED显示控制系统中的应用。采用该技术实现的多视图LED显示系统,可以将单个大屏或长条屏任意分割成多个区域的小屏,每种区域分割方式构成一种布局,多种布局可在播放过程中随时随意切换;且区域间相互独立,各区域可同时播放各种相同或不同的多媒体对象,每个媒体对象都有多种进出场特效供选择。

数据缓存FIFO的滑位问题研究

在数据写入FIFO过程中,由于时钟偏移会引起数据多写或者少写,产生数据滑位现象。本文针对FIFO数据传输时出现的数据接收故障,进行分析排查,采用乒乓缓存、全局时钟等可靠性设计方案,解决了数据缓存FIFO中的滑位问题,保证了数据传输的正确性。

一种人工智能无线射孔器的交互控制系统设计

作为信息传输和信息处理的平台,交互控制系统扮演着十分重要的角色,广泛应用于自动化控制等相关领域。现如今的油气开发仍旧通过人工进行射孔器的深度判别和射孔控制,存在深度判断有误、效率低等问题。嵌入式人工智能的兴起,为射孔技术的发展提供新的方向,同时也对数据的处理、传输、存储等提出新的要求。针对这些问题,基于STM32嵌入式平台和PyQt5设计开发一套应用于人工智能无线射孔器的交互控制系统,以高效的状态机控制决策实现人工智能无线射孔器的功能控制和调试,上位机通过921600波特率实现与嵌入式平台的数据通信,同时实现板载Flash闪存的读写控制,以及接箍信号识别标记,经试验结果论证,该交互控制系统满足设计要求。

一种基于STM32的嵌入式无线射孔控制系统

目前油井下页岩气勘测仍依靠传统磁性定位仪,绞车电缆连接方式作业,所采集到的井下CCL信号较不稳定,具有识别接箍信号困难的问题。为解决这一难题,设计开发一套应用于油井页岩气勘测的无线射孔系统,该套系统基于ARM Cortex M架构的微处理器STM32H735IGT6,搭建外围硬件电路实现指定功能,模拟前端板采集井下CCL信号后分别经过两级放大器,实现信号衰减和平级放大的功能,并将信号输出至无线射孔控制系统。主时钟频率为400 MHz,通用定时器每毫秒驱动16位ADC采样模拟前端信号,结合“乒乓缓存”、DMA+SPI高速缓存的方式将采样数据存储到外设FLASH芯片,并基于python设计一套上位机串口控制程序,实现对无线射孔系统的控制,包括数据处理、控制采样、射孔参数导入等功能。实际模拟测试结果表明,采样接箍信号并控制存储满足设计要求。

一种高精度多通道实时数据采集系统设计

设计了一种高精度多通道实时数据采集系统,该系统通过采用FPGA+STM32架构作为数据处理和控制核心,实现了采样频率可调的16通道高精度数据的实时处理采集功能,满足了精密产品所需的多通道、高精度和实时性等数据采集功能。经多次试验测试表明,该方案具有精度高、速率可变、实时性强、采样误差小、成本低等特点。

基于整型提升小波变换的图像处理及DSP实现

针对数字信号处理器(DSP)的并行特性,提出了一种二维整型提升小波的并行体系结构。该结构采用乒乓缓存策略,使得数据的传输和小波变换能够同时进行;用基于行的列变换方法使得列变换只需少量行变换结果就能进行列变换;用移位操作代替乘法操作,大大减少了算法的运算量。整个结构采用流水线设计,提高了硬件资源的利用率和降低了算法的中间存储量,实现了图像的实时小波变换。实验证明,该算法与原算法相比,速度提高了15倍,达到了每秒85帧;重构图像的峰值信噪比(PSNR)虽然比离散小波变换要低一些,但仍达到了42 dB以上,因此该算法具有广阔的应用前景。

异构双核的高分辨率折反射全景高速处理系统

为了实现对高分辨率折反射全景的快速处理,采用DSP+FPGA异构双核结构、多级乒乓缓存的数据通信机制,基于查找表技术和分块预取策略的全景图像展开算法等,开发了一个可对300万像素折反射全景进行帧速率为12fps的采集、展开并输出的嵌入式系统。系统动态可重构、易扩展、计算效率高,可应用于全景视频监控、机器人视觉等领域。

基于DSP的红外标志点实时跟踪方法研究

提出了一种DSP实现的红外标志点实时跟踪方法。使用DSP的直接内存读取(DMA)传输方式后台传输图像数据,通过引入DSP片上乒乓缓存结构实现了对多个红外标志点的实时连通域标记、标志点识别和标志点跟踪等操作。实验结果表明,原始图像传输结束时即可得到实时处理结果,消除了传统硬件和软件方法中的延时;红外标志点的连通域标记精度达到亚像素级。算法经优化后实际耗时为5.574ms,仅占CPU总时钟周期的16.72%,能够满足高速图像处理应用场合对实时性的要求。

一种基于FFT的超宽带数字正交变换算法及实现

本文提出了一种基于FFT的超宽带数字正交算法。利用FPGA的丰富资源,采用并行处理技术,构造复合FFT变换,进行速度匹配,在硬件中实现了该正交变换算法。与其他数字正交变换技术相比,该方法具有输出I/Q信号相位正交性好、幅度误差小的优点。结合算法FPGA硬件实现需要,本文通过将一个256点的FFT(IFFT)分解成8个32点FFT(IFFT)的并行结构,实现了算法的并行处理。在XILINX公司VirtexIV系列FPGA器件中的硬件仿真表明,该设计实现了对采样率为1.2GHz、带宽为600MHz的超宽带实信号的连续、实时正交变换处理。

激光光靶图像识别和测量方法的DSP实时实现

针对火炮光电窥膛系统中对激光靶图像自动识别和测量中的高效、准确、实时性的要求,设计了一套DSP(Digital Signal Processing)快速运算方法的硬件实施方案.介绍了基于高性能DSP实时处理的硬件原理框图,重点分析了硬件系统中的大量数据交换瓶颈问题,存储器访问的软件优化和分配机制以及快速定标量化的压缩存储机制.实践证明该方案有效地提高了系统在实时测量中的应用价值.

激光告警中FPGA与DSP的高速数据传输

针对激光告警图像处理系统对于实时性要求高,要求数据快速传输,以及所要处理的数据量大的特点,将增强的直接存储器访问数据传输方式应用到图像数据传输的技术中。基于TI公司TMS320C6713 DSP芯片和XILINX公司XC2S200PQ208 FPGA芯片的图像处理系统,介绍了系统中FPGA芯片的时序逻辑控制,DSP外部存储器接口(external memory interface,EMIF)与FPGA的硬件接口设计,并着重描述了DSP与FPGA之间增强的直接存储器访问(enhanced direct memory access,EDMA)传输方式的配置和程序设计流程。传输过程不需要CPU干预就可实现数据在存储空间中的高速搬移,并且采用Ping-Pong缓存结构,从而使CPU可以在数据传输的同时进行数据处理,充分发挥出了DSP芯片的性能,为整个系统的实时性提供了有力保证。