基于FPGA图像信号及数据信号接入图像处理系统的设计

作     者：王书雁 

作者单位：北京交通大学 

学位级别：硕士

导师姓名：胡绍海

授予年度：2010年

学科分类：08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 

主      题：图像处理 串行通信 FPGA UART 时分复用 

摘      要：随着计算机、多媒体和数据通信技术的高速发展,图像处理技术在各个行业都得到了非常广泛的应用。本文是在搭建一个以DSP+FPGA的高速、高性能图像处理硬件平台的背景下,提出了图像处理系统外部接口模块的设计。外部接口模块包括外部接口板和内部PCI板,外部接口板是把系统外部可能采用的各种不同种类的接口接入到系统,内部PCI接口板用于把外部信号接入到图像处理核心系统中。外部接口板和内部PCI板之间的数据,采用LVDS信号连接。 本文的主要工作如下： 1.进行了图像处理系统外部接口板的设计,将各种不同的数据信号和图像信号通过外部接口板接入到图像处理的核心系统中。 2.在Xilinx ISE 9.2i环境下,基于FPGA Virtex-4系列芯片XC4VFX60进行了通用异步收发器(UART)的设计。将8路RS-232信号和16路RS-422信号通过UART接入进来,分别对UART的波特率发生模块、接收模块、数据缓冲模块、发送模块进行了设计。 3.由于系统没有足够的IO管脚,所以对8路RS-232信号和16路RS-422信号进行了多路时分复用的设计,分别将其转换为1路LVDS信号,接入到图像处理核心系统中。 在Xilinx ISE 9.2i环境下,用ISE Simulator对8路RS-232信号及16路RS-422信号接入模块UART的设计及时分复用的设计进行了功能仿真验证,结果表明,信号可以通过UART正确的接入,并且按照要求实现了多路信号的时分复用,可以接入图像处理的核心系统中进行处理。