基于SOPC高速图像实时处理技术研究与实现

本文针对现今高速数字图像信号的复杂算法实时处理要求以及系统实时升级问题,设计一种基于FPGA的SOPC高速图像实时处理系统平台,移植可定制高效操作系统Xilkernel,并采用多线程编程、软件仿真以及在线实时调试方法,成功地实现了高速系统实时处理功能。FPGA操作可并行执行及硬件反应时间精确到纳秒(ns)级,因而该系统实时处理性能相对于其它处理平台有明显的优势,同时也满足了在不需更改硬件架构情况下实现系统的实时更新。

支持远程动态重构的嵌入式系统设计

为使嵌入式系统具备远程在线更新和维护能力,基于软/硬件统一多任务编程模型,应用互联网可重构逻辑设计方法设计并实现支持远程动态重构的嵌入式系统。提出的统一多任务编程模型为软/硬件任务提供统一接口和管理方式,可降低设计可重构系统的复杂度,同时远程重构功能增加了系统远程在线更新和维护的能力。实验结果表明,该模型可用于远程可重构系统的设计,同时硬件任务也具有较快的加速比。

基于SOPC的嵌入式Web服务器系统设计与实现

以Xilinx公司的现场可编程门阵列(FPGA)作为硬件平台,借助其EDK开发工具,搭建Web服务器运行系统。基于HTTP协议,采用TCP/IP套接字编程技术,实现个人计算机与目标板的网络通信,该系统应用在高速图像采集系统中,经过设备的网口远程访问嵌入式Web服务器,通过输入控制命令,以及将系统相应的图像数据显示在上位机的Web监控页面上,实现监控远端现场图像数据和设备工作状态。本文对系统功能,系统的硬件设计、软件设计,以及Xilkernel操作系统、LwIP协议栈、XilMFS文件系统,Socket网络编程等进行了介绍。经过试验测试在主机端实现浏览存储在嵌入式Web服务器中的静态页面;同时根据浏览器中输入参数,控制指示灯的熄灭;并浏览存储在SDRAM中的图像数据,设计达到预期的效果。