基于sopc视频采集和显示系统设计

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1、摘要论文题目：基于SOPC的视频采集与显示系统设计学科专业：电路与系统作者：景聪莉导师：王水鱼副教授签名：邋签名：囱影随着视频图像处理系统在各个领域的广泛应用，与图像处理相关的软件算法和硬件技术都有了快速的发展。在众多硬件实现系统中，现场可编程逻辑门阵列FPGA(FieldProgrammableGateArray)与SOC(SystemOnChip)相结合的SOPC系统以其独特的优势独树一帜，特别是在数据量大、速率要求高的视频处理系统中，SOPC技术很好的解决了用纯硬件去实现某些算法的复杂性，因为SOPC

2、系统内嵌有NiosII处理器，可以采用软件语言实现算法，硬件实现架构，软硬件协同工作的方式来实现系统功能，降低了系统的成本和复杂度，缩短了开发周期。论文首先详细介绍了SOPC技术的基本理论、开发流程以及NiosII软核的基本理论，然后讨论图像处理系统的的可行性、确定了系统方案。在系统设计过程中，根据系统设计需要定$1JTl2C总线控制模块、色度空间转换模块、直方图均衡化模块、LCD显示模块等用户自定义组件。然后在SOPCBuilder中将NiosII软核处理器、用户自定义组件、及SOPCBuilder中固有

3、的IP核根据总线时序挂接在Avalon总线上，完成SOPC硬件系统的组建，最后在NiosIIIDE中利用C语言完成软件设计。经过调试验证，可以实现640×480像素的图像采集、图像存储和处理，以及图像显示的功能。此方案设计灵活，可扩展性好，可靠性高。关键词：SOPC；图像采集；12C；直方图均衡化；色度空间转换西安理工大学硕士学位论文ⅡAbstractTitle：DESIGNOFVIDEoACQUlSITIONANDDISPLAYBASEDONSOPCMajor：CircuitsandSystemsName

4、：CongliJing一Signature：掣Supervisor-AssociateProf．ShuiyuWANGSignature：Withthevideoimageprocessingsystemiswidelyappliedinvariousfields，sottwarealgorithmsandhardwaretechnologythatarerelatedtoimageprocessinghasrapiddevelopment．Amongthemanyhardwaresystems，theSOP

5、Csystemiswidelyused诵t11itsuniqueadvantageswhichiscombinedformFieldProgrammableGateArrayandSOC(SystemOnChip)，especiallyinthevideoprocessingsystemthatrequiresthelargeamountofdataandhi曲speed，SOPCsolvesthecomplexitythatsomealgorithmhasbeenachievedbythepurehard

6、ware．IntheSOPCsystem，youCanusethesoftwarelanguageachievealgorithmsandhardwareachievearchitectureveryfastandconveniently．ThepaperfirstlydescribesthebasictheoryofSOPCandNiosIIsoft·core，thedevelopmentprocessesofSOPCtechnology,discussesthefeasibilityofimagepro

7、cessingsystem，determinestheblockdiagramofthesystem．Accordingtothedesignneeds，thesystemcustomsrCbuscontroller,thevideosignalconversionmodule，histogramequalizationmodule，LeDdisplaymoduleandotherUser-definedcomponent，andthentheNioslIsoft-coreprocessor,user-de

8、finedlogicmodulesandtheexistingIPinSOPCBuilderisattachedtothebusofAvalonaccordingtothetimingofnuclear,then，theSOPCsystemhasbeengenerated．Finally,softwaredesignisaccomplishedbyClanguageinNiosIIIDE．Afteradjustm