摘  要: 针对图像处理系统计算量大、实时性高和体积小的要求， 研制了一种以DSP为主处理器FPGA 为辅处理器的高性能实时图像处理系统。利用这两种芯片的各自特点， 将算法分成两部分分别交由FPGA 和DSP处理， 大大提高了算法的效率。系统具有结构简单易于实现和运用方便灵活的特点， 加载上相应的程序之后能实现对所获取的图像跟踪、识别和匹配等处理方法。详细说明了系统的设计思路和硬件结构， 并在硬件系统上进行了算法仿真及实验验证。实验结果表明: 该系统实时性高， 适应性好， 能够满足设计要求。 　　1  引  言 　　图像处理系统的处理算法复杂， 计算量大， 处理实时性要求高， 同时系统的体 在电子设计自动化（EDA）和可编程逻辑器件（PLD）领域，高性能实时图像处理技术是一个日益受到重视的研究方向。图像处理系统的复杂性和多样性要求其处理算法具备高计算能力、快速实时响应以及小型化设计。针对这些需求，本文提出了一种以数字信号处理器（DSP）作为主处理器，现场可编程门阵列（FPGA）作为辅助处理器的双芯片解决方案，构建了一个高性能的实时图像处理系统。 系统设计的核心思想是充分利用DSP与FPGA各自的处理优势。DSP以其强大的计算性能被赋予执行核心图像处理算法的任务，而FPGA则以其并行处理能力被用于图像的预处理，例如图像格式转换、滤波等。通过算法的合理分割，FPGA和DSP并行处理，显著提升了图像处理的效率。此外，该系统在结构设计上追求简洁，便于实现，并且在程序加载后可以灵活地执行不同的图像处理功能，如目标跟踪、识别和匹配等。 系统的设计思路和硬件结构都围绕集成和优化展开。图像获取模块负责接收来自成像设备的模拟图像信号，并将其转换为数字信号；FPGA模块生成必要的逻辑控制信号，提供时钟，并对图像信号进行初步的预处理，以便DSP能够高效处理；DSP模块则专注于目标检测、图像识别以及跟踪等高级图像处理任务；图像输出模块将处理后的数字图像转为模拟信号输出，以便于显示。整个系统设计注重模块间的有效对接和数据流的快速处理，以确保实时性。 在硬件实现方面，系统选用了适合数字信号处理优化的XC4VSX35系列FPGA芯片。这种FPGA芯片具有丰富的I/O接口和灵活的逻辑单元，可以针对不同的应用需求产生不同的时钟频率，满足实时图像处理系统对速度的要求。同时，FPGA模块的设计还包含了对输入图像的预处理功能，如格式转换和噪声抑制等，为DSP模块提供清晰准确的图像数据。 为了验证系统的设计，文章在硬件平台上进行了大量的算法仿真和实验测试。实验结果表明，该系统能够实时地处理图像数据，并且具有良好的适应性，可以满足不同的应用场景。例如，在监控场景中，系统能够实现对移动目标的快速跟踪和识别；在自动驾驶领域，可以实时处理摄像头捕获的道路及障碍物图像信息；在医疗影像分析中，系统也能够对病变区域进行准确的定位和分析。 随着技术的不断进步，基于FPGA+DSP的实时图像处理系统将具有更加广泛的应用前景。它不仅适用于安防监控、自动驾驶、医疗影像等现有领域，还能扩展到更多新兴的应用场景中，如工业自动化、航空航天、虚拟现实等。未来的研究可以在系统的能效比、处理速度和准确性上进一步优化，并探索更多的算法优化方法，以提高系统的整体性能。 总而言之，通过结合DSP的计算优势和FPGA的处理速度，本文提出的实时图像处理系统为EDA/PLD领域带来了新的解决方案。系统的设计和实现证明了其在处理复杂图像数据时的高效性和灵活性，为相关领域的技术进步和应用推广提供了坚实的技术基础。

摘 要：本文采用Altera 公司的Stratix 系列FPGA 实现了一个三端口非透明型SDRAM 控 制器，该控制器面向用户具有多个端口，通过轮换优先级的设计保证了多个端口平均分配 SDRAM的带宽且不会降低传输速率。将访问SDRAM空间虚拟成一个简单的访问三口RAM 的操作，采用乒乓的DMA 传输机制大大提高了数据传输的带宽和效率。 　　1 引言 　　SDRAM 具有存储容量大、速度快、成本低的特点，因此广泛应用于雷达信号处理等需 要海量高速存储的场合，但是SDRAM 的操作相对复杂，需要有专门的控制器配合处理器 工作完成数据的存取操作。随着FPGA 技术的快速发展及其应用的普及，用

摘要：本文描述了一个基于可编程逻辑器件的全彩LED显示系统的设计的过程,这个系统能够基于硬件产生LED更多颜色灰度。详细分析了其工作原理,并依据其原理,设计出了基于FPGA 的控制电路。 　　1 引言 　　LED 的发展已过了几十年了,它现在的技术也相当成熟了。它有很宽的可视角,并且能够 显示图像、数字、视频，还能够通过红绿篮三种LED 组合成任一颜色系统，但是不推荐在 小显示屏上显示视频。典型应用是在商场、高速公路、大型体育场和白天日照下的舞台[1]。 　　我们都知道，由PN 结构成的LED 需要用直流电源驱动发出其颜色，改变通过PN 结上 的电流达到显示颜色亮度的变化。每个显示板上的

摘要：激光雷达的发射波及回波信号经光电器件转换形成的电信号具有脉宽窄，幅度低，背景噪声大等特点，对其进行低速数据采集存在数据精度不高等问题。同时，A/D转换器与数字信号处理器直接连接会导致数据传输不及时，影响系统可靠性、实时性。针对激光雷达回拨信号，提出基于FPGA与DSP的高速数据采集系统，利用FPGA内部的异步FIFO和DCM实现A/D转换器与DSP的高速外部存储接口（EMIF）之间的数据传输。介绍了ADC外围电路、工作时序以及DSP的EMIF的设置参数，并对异步FIFO数据读写进行仿真，结合硬件结构详细地分析设计应注意的问题。系统采样率为30 MHz，采样精度为12位。 　　0 引言

0 引 言 　　数字信号处理领域中FFT算法有着广泛的应用。目前现有的文献大多致力于研究利用FFT算法做有关信号处理、参数估计、F+FT蝶形运算单元与地址单元设计、不同算法的FFT实现以及FFT模型优化等方面。而FPGA厂商Altera公司和Xilinx公司都研制了FFT IP核，性能非常优越。在FFT的硬件实现中，需要考虑的不仅仅是算法运算量，更重要的是算法的复杂性、规整性和模块化，而有关利用FFT IP核实现FFT算法却涉及不多。这里从Altera IP核出发，建立了基4算法的512点FFT工程，对不同参数设置造成的误差问题进行分析，并在EP2C70F896C8器件上进行基于Quartu

0  引  言 　　随着信息化和数字化的发展，现在社会中人们的生活变得更加丰富多彩，生活更加便利。但是有一种人群却不容忽视，社会上形形色色、丰富多彩的物是与他们无缘的，他们就是盲人。众所周知眼晴是“心灵之窗”，而对于突然失去或从未拥有过“心灵之窗”的盲人来说，生活上的困难与心理上的痛苦是可想而知的。他们的衣食住行存在诸多不便，而在出行与人际交往中遇到的困难更加突出，基于此设计了智能导盲犬。生活中，导盲犬习惯于颈圈、导盲牵引带和其他配件的约束；懂得“来”、“前进”、“停止”等口令；可以带领盲人安全地走路，当遇到障碍和需要拐弯时，会引导主人停下以免发生危险。但是，导盲犬的培训过程长达18个月，综

摘要：结合高速FPGA的特点, 设计了一套数据采集系统。该系统以FPGA作为采集系统的核心, 应用FPGA的内部逻辑实现时序控制,对数据进行采集、显示,并将处理后的结果通过USB口传输到上位机。该系统具有电路结构简单、功耗低等优点, 可用于温度、压力等传感器信息以及电压、电流的数据采集。 　　1 引言 　　在科学技术研究和工业生产的各行业中, 常常需要对各种数据进行采集, 如液位、温度、 压力、频率等信息的采集。随着数字技术的发展, 一些高性能的FPGA (Field Programmable Gate Array)和高速的A/D 应用于数据采集系统中, 大大提高了系统的测量精度、数据采集

摘要：本文设计了一种基于FPGA的数字电视信号友生器，该信号发生器以一种单芯片多配置的方案，针对系统各部分功能特性和性能进行选片没计，并利用FPGA内部存储资源来生成各种测试信号的图像。 　　电视信号的数字化使得数字电视设备越来越受到广大电子消费者的青睐，如何选择自己理想的数字电视产品，也成了消费者关心的问题，评价、测试电视系统与设备运行的质量状况成为广播电视行业所关注的热点。而数字电视信号发生器能提供可视的测试图像信号，直观、快捷的测试方法，因此，数字电视信号发生器成为目前电子设计的热门研究课题，他在数字电视节目制作播出、科研、生产以及售后服务过程中起着不可或缺的作用。本文设计了一种基于F

(2) 程序控制流程图 在介绍三种白盒子测试方法之前，必须先介绍程序控制流图。在程序设计时，为了更加突出控制流 的结构，可对程序流程图进行简化，简化后的图被称为程序控制流图。 程序控制流图中只有二种图形符号，即结点和控制流线。结点：由带有标号的圆圈表示，可以代表 一个或多个语句、一个条件判断结构或一个函数程序块；控制流线：由带有箭头的弧线或直线表示，称 为边，代表程序中的控制流。三大程序结构的控制流图如图 9­5 所示：

引言 　　位置编码器是工业自动控制中重要的反馈环节执行元件。位置编码器按工作方式分为绝对式和增量式两种。绝对位置式编码器的数据输出一般采用串行通信的方式[1]。位置编码器的通信速度，在一定程度上影响闭环系统的时间常数。德国IC-Haus公司提出的BiSS(Bidirectional Synchronous Serial)协议是一种新型的可自由使用的开放式同步串行通信协议[2]，使用该协议通信波特率可以达到10Mbps，达到RS422接口总线的波特率上限[3]，是其它一些同类常用串行通信协议(如SSI，EnDat，Hiperface，起止式异步协议)的5倍以上。 　　注：起止式指一种常用的异