【摘 要】
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随着信息技术的发展,图象处理和数据加密算法的研究受到人们的广泛关注,如何将算法硬件化成为一个重要的研究方向。同时,数据采集作为信息来源的重要途径,是信息技术发展的重
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随着信息技术的发展,图象处理和数据加密算法的研究受到人们的广泛关注,如何将算法硬件化成为一个重要的研究方向。同时,数据采集作为信息来源的重要途径,是信息技术发展的重要基础之一。因此,一个可以实现算法硬件处理,并可实现数据采集扩展应用的高速数据传输与处理系统具有广阔的应用前景。USB是一种新式总线接口标准,具有高速、可靠、可扩展、即插即用等特点。USB2.0协议中,数据的最高传输速率提高到480Mbps,这就使通过USB实现快速传递大容量数据的外设成为现实。而FPGA芯片因其工作频率高、设计周期短、成本低廉、可重复擦写等优点,被广泛应用于数据处理与算法实现中。因此,本文结合两者的优点,设计了具有数据传输与处理功能的系统,此系统经过扩展可用于数据采集。论文在阐述了系统的整体设计思路的基础上,对电路所选芯片的结构和性能进行简单的介绍。然后提出了系统的软硬件设计与实现的方法。在硬件设计部分,给出了USB数据上传和下载模块、USB主机和设备模块及FPGA模块具体的硬件电路的设计方案以及模块之间的连接关系。在软件设计部分,主要介绍了PDIUSB12和CH375的固件程序、FPGA片内数据处理程序、USB驱动程序和PC应用程序的基本功能和整体实现。在此基础上,提出了元胞自动机图像边缘检测算法和高斯随机数产生算法在系统中应用的设计方案,并给出了系统应用于数据采集的扩展方案。
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