基于FPGA的视觉跟踪系统:单色物体(如乒乓球)跟踪与舵机云台控制,基于Basys3板卡的Vivado工程实现,基于FPGA的视觉跟踪系统,配合舵机云台跟踪单色物体,例如乒乓球。 vivado工程,基于Basys3板卡。 注意:不硬件部分。 ,基于FPGA的视觉跟踪系统; 舵机云台跟踪; 单色物体识别; 乒乓球跟踪; Vivado工程; Basys3板卡。,基于FPGA的视觉跟踪系统:单色物体追踪与舵机云台控制工程实践 FPGA视觉跟踪系统的应用范围广泛,尤其是在需要高速处理和低延迟的场合。本系统主要针对单色物体,例如乒乓球,通过基于Basys3开发板的Vivado工程实现跟踪与控制。在此过程中,系统需识别乒乓球的颜色,从而实现精确的跟踪。实现这一功能,需要对硬件和软件进行紧密结合,但在本例中,重点放在软件工程实现方面。 系统首先需要实现的是对乒乓球这一单色物体的快速识别与定位。这通常通过图像处理技术完成,包括摄像头捕获图像,然后进行图像预处理、颜色分割、边缘检测、目标跟踪等步骤。完成这些步骤后,系统将得到乒乓球的精确位置信息。这在乒乓球等高速运动物体的视觉跟踪中尤为重要,因为运动物体的动态变化对实时处理速度和准确性要求极高。 接下来,系统需要将识别到的目标位置信息,通过控制算法转化为舵机云台的控制指令。舵机云台是视觉跟踪系统中的一个重要组成部分,它的任务是根据系统发出的指令快速调整镜头方向,以实现对乒乓球等运动物体的稳定跟踪。舵机云台的控制一般需要实现精确的角度控制和快速响应,这在硬件设计和控制算法中需要特别注意。 Vivado是Xilinx公司开发的一款强大的FPGA设计工具,它支持从设计、仿真到实现、调试的全流程。在这个项目中,Vivado不仅用于开发系统的基础硬件架构,还要进行相关算法的逻辑实现。系统设计者需要使用Vivado将跟踪算法和舵机云台控制算法用硬件描述语言实现,最终烧录到FPGA芯片中。 Basys3开发板是Xilinx公司推出的一款面向初学者和学生的FPGA开发板。它具有丰富的I/O接口和内置资源,适合作为本视觉跟踪系统的实验平台。开发人员可以在Basys3上进行硬件调试,验证Vivado工程的正确性和稳定性。 整个项目的实现,不仅需要强大的图像处理和控制算法支撑,还需要精确的硬件设计和软件编程。因此,该工程是一个跨学科的综合实践项目,它涵盖了数字电路设计、FPGA编程、图像处理、控制理论等多个领域的知识。 在文档方面,项目产生的文件包括HTML、Word文档和文本文件等多种格式。这些文档详细记录了视觉跟踪系统的开发过程、实施步骤和应用场景分析。通过阅读这些文件,可以了解到系统是如何一步步实现对乒乓球等单色物体的识别和跟踪的,以及在实际应用中所遇到的挑战和解决方案。 基于FPGA的视觉跟踪系统是一个高度集成的技术项目。它融合了图像处理、硬件设计、实时控制等多个领域的先进技术和理念。通过该系统,可以实现对单色物体如乒乓球的快速精确跟踪,并配合舵机云台完成动态目标的实时跟踪,显示出FPGA在高速实时处理方面的巨大优势。
2025-04-16 14:37:27 22KB sass
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随着现代电子科技的迅猛发展,FPGA(现场可编程门阵列)因其高性能、高灵活性和快速原型开发能力,在数字信号处理领域占据了重要地位。特别是在相位差测量方面,FPGA的应用表现尤为突出。相位差测量是一种测量两个或多个信号之间相位延迟的技术,对于通信、雷达、导航等众多领域都是不可或缺的。 相位差测量设计的关键在于能够准确、高效地捕捉信号的相位信息,并计算出两信号间的相位差。在FPGA平台上实现这一功能,可以充分发挥其并行处理的优势,同时通过硬件描述语言(如VHDL或Verilog)编程实现复杂的算法。在具体实现时,设计者需要考虑到系统的实时性、精度以及稳定性。 从给定的文件名称列表来看,本次设计着重强调了程序注释的清晰度,这有助于理解代码逻辑、促进团队协作以及后期的维护和升级工作。清晰的注释可以大大提高代码的可读性,使其他工程师能够快速理解设计意图和实现细节,减少调试和优化所需的时间。 技术文档《基于的相位差测量设计在当今的科技发展中现场可编.doc》可能详细介绍了该设计的背景、目的和应用场景。《基于的相位差测量设计程序注释清晰.html》则可能提供了更直观的程序展示,便于通过网页形式分享和交流。《基于的相位差测量设计技术分析随着科技的快速发.txt》和《基于的相位差测量设计技术分析随.txt》这两份文件应该是对相位差测量技术进行了深入的技术分析,探讨了该技术在快速发展中的科技背景下的发展现状和未来趋势。 此外,《在现代科技和通信领域中相位差的测量一直是一个关.txt》和《基于的相位差测量设计技术博客一引言在快.txt》文件内容可能是关于相位差测量在现代通信技术中的重要性和应用引言部分。而《基于的相位差测量设计深度解析程序注释.txt》则可能对整个设计的程序注释进行了深入解析,为理解整个FPGA实现的相位差测量提供了丰富的细节。 基于FPGA的相位差测量设计不仅仅是技术实现的问题,它还涉及到硬件和软件的紧密配合。FPGA硬件平台能够提供高速、实时的数据处理能力,而软件部分则需要通过高效的算法和清晰的代码设计来确保系统的稳定和精确。在设计过程中,算法的选择和优化是至关重要的。例如,快速傅里叶变换(FFT)等算法的运用可以提高频域分析的效率,而数字锁相环(PLL)技术则能用于信号的相位同步和跟踪。 本次设计的基于FPGA的相位差测量项目无疑是一个技术密集型工作,它要求设计者具备深厚的数字信号处理知识、硬件编程能力以及对算法实现的深刻理解。通过本项目的设计和实现,不仅可以为相位差测量技术的发展贡献力量,还可以在FPGA开发领域树立新的标杆。
2025-04-13 21:45:35 984KB fpga开发
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用fpga实现vga显示图片,含详细代码解析和项目介绍。FPGA(现场可编程门阵列)在数字图像领域有着广泛的应用前景。本项目聚焦于使用 FPGA 实现 VGA 显示图片。VGA 是一种成熟且被广泛应用的视频显示标准,它通过水平同步(HSync)、垂直同步(VSync)信号以及红(R)、绿(G)、蓝(B)三原色信号的协同工作来构建清晰的图像。通过该项目,我们可以深入理解数字图像在硬件层面的传输与显示原理,同时也能充分发挥 FPGA 可灵活编程的优势。在水平同步信号生成部分,当h_count小于 96 时,HSync信号拉低,这是根据 VGA 标准的水平同步脉冲宽度来设置的。当h_count在一个水平扫描周期(H_ACTIVE + 16)内时,计数器递增,超出则归零重新开始计数。 对于垂直同步信号,原理类似。当v_count小于 2 时,VSync信号拉低,根据水平计数器的特定状态来触发垂直计数器的递增,当垂直计数器达到V_ACTIVE + 10时归零。 在图像数据读取部分,通过组合逻辑(always @(*)),根据当前的垂直和水平像素位置({v_count, h_count})完成存储
2025-04-13 19:30:30 13.4MB fpga开发 fpga vga显示图片
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"基于FPGA密码锁设计2"揭示了该工程是关于使用现场可编程门阵列(FPGA)技术实现的一种密码锁系统。在密码锁设计中,FPGA被用作核心处理器,用于处理密码验证逻辑和其他相关功能。FPGA的优势在于其可编程性,可以根据需求定制硬件电路,实现高效、低功耗的解决方案。 "正确led亮,错误三次报警,按取消键结束报警"这部分描述了密码锁的具体操作逻辑。当用户输入正确的密码时,会有一个LED指示灯亮起,表明密码验证成功。如果连续输入错误的密码达到三次,系统会触发报警机制,可能是声音或灯光报警,以提醒用户注意。此外,设计中包含了一个“取消”按键,用户在报警状态下可以按下此键来终止报警状态,这增加了系统的交互性和实用性。 "fpga开发"表明本项目的核心技术是FPGA的开发与应用,涉及到硬件描述语言(如VHDL或Verilog)、逻辑综合、配置和调试等步骤。开发者需要具备数字逻辑设计、硬件编程和FPGA工具链使用的专业知识。 【压缩包子文件的文件名称列表】中的文件是FPGA设计过程中常用的文件类型: 1. `top.qws`:这是Quartus Prime软件的工作空间文件,记录了项目的设置、编译选项和库信息。 2. `top.qsf`: Quartus Settings File,定义了项目中的各种配置参数,包括器件选择、引脚分配等。 3. `SIM`和`simulation`目录:通常用于存放仿真相关的文件,如测试激励、仿真结果和波形文件。 4. `top.qpf`:Quartus Prime Pin Planner文件,用于管理FPGA的引脚分配。 5. `output_files`:编译后的输出文件,可能包括编程文件、配置位流文件等。 6. `RTL`:寄存器传输级(Register Transfer Level)代码所在的目录,通常包含VHDL或Verilog代码。 7. `incremental_db`:增量编译数据库,用于提高编译速度。 8. `top_nativelink_simulation.rpt`:这是Quartus NativeLink仿真报告,显示了仿真过程中的信息和警告。 9. `db`:数据库文件,可能包含项目中的一些元数据或中间编译结果。 这个FPGA密码锁项目涵盖了硬件描述语言编程、逻辑设计、引脚分配、功能仿真以及实际硬件配置等多个环节。开发者需要对FPGA原理、数字逻辑设计、硬件编程语言以及相关开发工具具备深入理解,才能完成这样一个系统的开发。通过这样的设计,可以学习到FPGA在实际应用场景中的应用,以及如何实现复杂的逻辑功能并优化硬件资源。
2025-04-12 20:31:05 6.76MB fpga开发
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内容概要:本文详细介绍了如何利用FPGA实现直流电机的调速系统。首先解释了选择FPGA的原因,强调其硬件并行特性的优势,如更快的响应时间和更高的稳定性。接着展示了PWM波形生成的具体Verilog代码,确保占空比更新时不产生毛刺。然后讨论了电机驱动中的注意事项,特别是死区时间的硬件实现,以避免MOS管损坏。接下来深入探讨了增量式PID控制的实现方法,包括状态机的设计和积分项的限幅处理。最后,通过实验验证了系统的性能,展示了其实现的快速响应和平滑调速效果。 适合人群:对嵌入式系统和电机控制有一定了解的工程师和技术爱好者。 使用场景及目标:适用于需要高性能电机调速的应用场合,如工业自动化、机器人等领域。目标是通过FPGA的并行处理能力,提高电机调速系统的响应速度和稳定性。 其他说明:文中提供了详细的Verilog代码片段和调试技巧,帮助读者更好地理解和实现FPGA在电机控制系统中的应用。
2025-04-11 19:10:27 607KB FPGA Verilog PID控制 PWM
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PC端通过串口调试助手发送给异步串口接收模块UART_rx.v,完成串并解析后通过wire [7:0] pi_data ;wire pi_flag ;送入同步串口(SSI)发送模块usart_master.v。考虑到同步串口(SSI) 波特率是10Mbps,远大于异步串口波特率是115200bps,因此无需做数据缓存。同步串口参数如表1-1所示,异步串口参数如表1-2所示。开发工具Vivado 2018.3,使用Verilog HDL编写,FPGA器件xc7a100tfgg484。 在现代电子通信系统中,数据传输的接口标准多种多样,而异步串口(UART)和同步串口(SSI)是两种常见的串行通信接口。基于FPGA的RS422异步串口转二线同步串口(SSI)的接口转换工程,是一种利用现场可编程门阵列(FPGA)技术,将低速异步串口通信转换为高速同步串口通信的解决方案。通过这样的转换,可以实现不同通信标准之间的数据互通,对于提升设备的兼容性和扩展性具有重要意义。 在该工程中,使用了Verilog硬件描述语言来编写转换逻辑。Verilog是一种广泛应用于电子系统设计的硬件描述语言,它允许设计者通过文本形式描述数字电路的结构和行为,进而通过EDA工具实现电路设计的仿真和综合。工程中涉及到的关键Verilog文件包括UART接收模块 UART_rx.v 和SSI发送模块 usart_master.v。UART_rx.v 负责接收来自PC端通过串口调试助手发送的异步串口数据,进行串并转换,然后将数据通过特定的信号线pi_data和pi_flag发送给SSI发送模块。SSI发送模块则负责将这些数据通过同步串口发送出去。 在设计中,SSI接口被配置为高速模式,其波特率为10Mbps,而UART接口的波特率为115200bps。由于SSI接口的波特率远大于UART接口,因此在本设计中无需额外的数据缓存。这种速率差异的处理是通过硬件设计中的时序控制和数据流管理来实现的,确保在不丢失数据的前提下,实现快速而稳定的通信。 此外,整个工程是基于Xilinx的Vivado 2018.3开发环境进行开发的,使用的是FPGA器件xc7a100tfgg484。Vivado是一款功能强大的FPGA设计套件,它提供了从设计输入到设备配置的一整套解决方案,能够支持高层次的综合、仿真、时序分析、以及硬件配置等多个环节。xc7a100tfgg484则是Xilinx公司生产的一款Artix-7系列的FPGA器件,具有丰富的逻辑资源和I/O端口,适用于多种应用场景。 在该工程的设计文档中,通常会包括两个接口的参数说明表。表1-1中会详细描述SSI同步串口的工作参数,如波特率、数据位宽、停止位、校验位等,这些参数需要与外部设备的SSI接口参数相匹配。表1-2则会介绍UART异步串口的参数,包括传输速率、帧格式、流控等,这些参数需要与PC端的串口调试助手设置一致。通过这样的参数配置,可以确保数据能够在UART和SSI之间准确无误地传输。 整个工程的实现不仅展示了FPGA在接口转换方面的灵活性和高效性,还体现了在高速和低速通信系统之间进行数据交换时对精确时序控制的需求。此类型项目不仅对于通信系统设计者具有参考价值,对于深入理解FPGA在通信协议转换中的应用也十分有益。
2025-04-10 10:45:08 2.3MB FPGA verilog
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基于FPGA的图像中值滤波算法实现与效果对比——以Verilog编程和Lenna图像为例,基于FPGA的Verilog中值滤波算法实现与MATLAB验证报告——以Lenna图像为例,效果对比展示,基于FPGA的图像中值滤波算法实现。 在vivado上用verilog实现。 仿真模型用lenna典型图像,500×500分辨率。 包含matlab验证程序。 图三显示了FPGA实现的滤波效果和matlab滤波效果的对比。 ,基于FPGA的图像中值滤波算法实现; Verilog实现; Lenna典型图像; 500x500分辨率; Matlab验证程序; 滤波效果对比。,基于FPGA的Verilog中值滤波算法实现:Lenna图像500x500分辨率对比验证
2025-04-08 19:56:13 898KB csrf
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基于FPGA设计了一高速数字下变频系统,在设计中利用并行NCO和多相滤波相结合的方法有效的降低了数据的速率,以适合数字信号处理器件的工作频率。为了进一步提高系统的整体运行速度,在设计中大量的使用了FPGA中的硬核资源DSP48。Xilinx ISE14.4分析报告显示,电路工作速度可达360MHz。最后给出了在Matlab和ModelSim中仿真的结果,验证了各个模块以及整个系统的正确性。
2025-04-07 16:11:40 729KB 多相滤波
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基于FPGA的Verilog实现2DPSK调制解调程序,含仿真测试与详细说明,基于FPGA的Verilog实现二维相移键控(2DPSK)调制解调程序及其仿真详解,基于FPGA的2DPSK调制解调程序,verilog实现,含仿真和说明。 ,基于FPGA的2DPSK调制解调程序; Verilog实现; 仿真过程; 说明文档。,FPGA上的2DPSK调制解调程序:Verilog实现与仿真详解 在数字通信领域,调制解调技术是实现信息传输的关键。本文将详细探讨基于现场可编程门阵列(FPGA)的二维相移键控(2DPSK)调制解调程序的Verilog实现及其仿真测试过程。2DPSK是一种基于相位变化来传递信息的数字调制方式,具有较好的抗噪声性能和频带利用效率。通过FPGA的并行处理能力和Verilog硬件描述语言的灵活性,可以有效地实现2DPSK的调制解调过程,满足高速数据通信的需求。 在FPGA上实现2DPSK调制解调的Verilog程序设计,首先需要对2DPSK的调制原理有深刻的理解。2DPSK的调制过程是通过改变载波信号的相位来表示二进制数据。具体来说,通常情况下,相位不发生变化表示一个逻辑值(比如0),而相位的翻转则表示另一个逻辑值(比如1)。这种调制方式在信号接收端需要一个参考相位来进行解调,因此,接收端的解调过程实际上是对调制信号的相位变化进行检测。 在Verilog实现的过程中,需要设计相应的模块来完成信号的调制和解调功能。调制模块需要接收输入的二进制数据流,根据2DPSK的规则产生相应的调制信号。解调模块则需要对接收到的调制信号进行处理,恢复出原始的二进制数据流。在设计这些模块时,还需要考虑信号的同步和误差校正等问题。 除了设计实现模块之外,仿真测试是验证程序正确性的重要手段。通过仿真,可以在实际硬件之前对调制解调程序进行测试,确保其按照预期工作。仿真通常包括信号的生成、信号的调制、信号的传输(可能包括信道噪声的引入)、信号的接收和解调以及最终数据的恢复。通过观察仿真结果,可以分析系统在不同条件下的性能表现,并对程序进行必要的调试和优化。 本文档还包含了一些与2DPSK调制解调相关的讨论,比如在数字通信系统中的应用,以及在计算机科学和通信领域中调制解调的重要性。此外,还涉及到了2DPSK与其他调制方式的比较,以及其在不同通信环境下的性能分析。 整体而言,本文不仅为读者提供了2DPSK调制解调程序的实现细节和仿真测试方法,也对数字通信中调制解调技术的理论和应用进行了全面的阐述。通过深入学习本文内容,可以更好地理解如何在FPGA上利用Verilog语言实现高效、可靠的通信系统。
2025-04-06 14:04:52 2.38MB sass
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基于FPGA的Cortex-M3 MCU系统:带AHB APB总线与UART硬件RTL源码,支持ARMGCC与SWD仿真调试,扩展功能丰富的MCU开发平台(暂不含DMA和高级定时器),基于FPGA的Cortex-M3 MCU系统:RTL源码工程,含AHB APB总线、UART串口、四通道定时器,配套仿真与驱动,可扩展用户程序与IP调试功能(非DMA和高级定时器版本),FPGA上实现的cortex-m3的mcu的RTL源码,加AHB APB总线以及uart的硬件RTL源代码工程 使用了cortex-m3模型的mcu系统,包含ahb和apb总线,sram,uart,四通道基本定时器,可以跑armgcc编译的程序。 带有swd的仿真模型。 可以使用vcs进行swd仿真读写指定地址或寄存器。 带有的串口uart rtl代码,使用同步设计,不带流控。 带有配套的firmware驱动,可以实现收发数据的功能。 带有的四通道基本定时器,可以实现定时中断,具有自动reload和单次两种模式。 用于反馈环路实现、freertos和lwip等时基使用。 暂时不包括架构图中的DMA,高级定时器和以太网,后期
2025-04-02 15:33:06 11.35MB 柔性数组
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