论文部分内容阅读
数字图像处理是目前信息科学中最热门,也是发展最为迅速的学科之一,有着广泛的应用。ARM作为优秀的32位RISC处理器,有很强的控制能力及丰富的接口。FPGA是目前低成本图像应用首选的硬件平台,有处理速度快及可灵活配置等特点。本论文所研究的系统将上述三个方面的技术有机地结合,建立一个ARM+FPGA的硬件平台,完成简单的图像处理应用,该平台具有结构简单、功能强大的特点。
本论文所设计的系统中,ARM选用三星公司的S3C2410X,作为主控制器,负责图像数据和图像处理命令的调度及图像处理流程的控制;FPGA选用Altera公司的EP2C5,作为协处理器,负责图像命令解释与图像处理显示。本系统实现了ARM与FPGA的接口,将FPGA作为ARM的外设,挂接到ARM总线上,并映射到ARM的存储空间,使得ARM能够将图像数据和自定义的图像命令发送给FPGA进行处理。另外,FPGA中集成了多个不同的模块,包括有:SDRAM控制器,用于实现SDRAM中图像数据和图像处理命令的存取操作;VGA控制器,用于实现图像的VGA输出控制(需经过ADC转换);图像命令解释处理器,用于实现图像命令的解释与图像处理。上述FPGA内部模块均实现了WISHBONE片上总线标准接口,并通过WISHBONE共享总线方式实现互连。目前,本论文所开发的系统已经完成了ARM+FPGA电路板的设计,加工与测试;FPGA的片内系统在第三方仿真软件Modelsim上进行了仿真,功能正确,并在Altera公司的开发环境Quartus Ⅱ上进行了逻辑综合及下载调试,测试表明本系统已经初步实现了ARM与FPGA的数据通信、SDRAM的数据存取及VGA的图像显示,下一步工作将完成由FPGA协助ARM完成图像命令的解释与处理。