面向SOPC的IP核设计与复用技术研究

• 作 者: 计志超
• 机 构: 华南理工大学
• 出 处: 华南理工大学
• 发表日期: 2008年期
• 关键词: 集成电路 集成电路电路设计 电路设计IP核 IP核片上系统 片上系统人脸检测系统 人脸检测系统图像预处理 图像预处理

随着集成电路设计技术的迅速发展和半导体工艺水平的提高,在单个芯片上集成一个系统已成为可能,集成电路设计也因此进入了片上系统(SOC)时代。基于FPGA平台的SOPC设计方法是建立一个以IP(Intellectual Property)为基础的全新设计流程,它具有设计效率高,成本低廉,可以加快新产品投放市场等优点,从而获得更好的市场竞争力。
本文以Altera公司的Stratix II EP2S60 DSP Development Board为硬件平台,在分析国内外IP核设计标准及其设计方法的基础上,针对项目中遇到的人脸检测IP核设计目标,进行了人脸检测系统的构建及其面向SOPC平台的人脸检测IP核设计研究。本文主要研究工作如下：
(1)研究IP核技术起源与发展,目前国内外IP核设计的现状与潮流,提出了适合人脸检测IP核设计的方法。
(2)分析了当前的人脸检测算法,在研究了人脸检测Viola算法的基础上,提出了以SOPC的方式构建人脸检测系统。针对人脸检测算法复杂、分类器计算重复性高的特点,对IP核进行了模块划分。
(3)构建了人脸检测系统,详细分析了SRAM控制模块及其图像预处理模块的实现。论述了人脸检测分类器模块中的浮点开平方算法的硬件设计。
(4)详细讨论了人脸检测模块中的分类器模块的IP核设计,实现了此模块的Avalon总线接口设计,并集成到SOPC系统,验证了分类器及其接口模块设计的正确性。
最后,将设计的分类器模块集成到SOPC系统中进行验证,实现了人脸检测系统分类器IP核的设计,达到了预期的实现目标。并针对系统设计中存在的问题提出了改进方法。