基于FPGA的SOC视频子系统的设计与实现

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1、南京理工大学硕士学位论文基于FPGA的SOC视频子系统的设计与实现姓名：梁琳琳申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：向峥嵘20060614南京理工大学硕士论文基于FPGA的SOC视频子系统的设计与实现摘要随着高速图像处理技术的应用领域不断扩大，对图像处理速度的要求也越来越高，当前基于软核处理器的图像处理系统成为研究的热点。微电子技术的迅猛发展为高速图像处理系统提供了硬件基础，其中内嵌软核处理器的FPGA(现场可编程门阵列)满足了图像处理系统中对速度、集成度、可靠性的要求。课题中SOC开发

2、的主要工作是建立具有自主知识产权的IP核库，鉴于视频显示子系统在高速图像处理系统中的广泛应用，所以研究和开发具有自主知识产权的VGA视频控制器模块，对于未来图像处理系统的开发具有非常重要的应用价值。基于以上考虑，课题中采用了Altera公司的Stratix系列FPGA设计了SOC系统，并通过软硬件协同的方法完成了整个系统的视频显示子部分设计。硬件部分实现了D／A转换，即把FPGA处理后的数字信号转化为模拟信号；软件部分通过编写IP软核来完成整个VGA视频控制器的设计。IP软核设计采用VHDL语言描述，并

3、使用QuartusII和ModelSim等电子设计自动化(EDA)工具进行仿真和验证。论文最后给出了显示部分的测试图像和软核的仿真结果。关键词：FPGA：$0C；视频子系统；IP核Abstract硕士论文Withthedevelopmentofhighspeedimageprocessing，thesoft-coreprocessingtechnologyofimageprocessingsystemhasbecomeahotspotofresearch．Thefastdevelopmentofmicr

4、o—elecgorficstechnologyhaslaidthehardwarefoundationfor11ighspeedimageprocessingsystem．Thebuild—insoft-coreprocessorofFPGA(HeldProgrammableGateArray)satisfiestheneedofspeed，integrationanddependabilityinimageprocessingsystem．Themainobjectofthisprojectistoc

5、reateourownIPcore．Becausethevideodisplaysubsystemhasbeenwidelyusedinimageprocessingfield，itisveryimportantandvaluabletodevelopareusableVGA口core．Basedontheaboveconsideration，aprojectentitled”SOCusingAltem。shi曲performanceStratixFPGA”hasbeendevelopedinthist

6、hesis．Thedesignofvideodisplaysubsystemiscompletedbycooperatinghardwareandsoftwaremethods．ThehardwaremoduleisdevisedforD／Aconversion．inordertotransformdigitalsignalintoanalogsignal．Softwaremoduleisdesignedbycompiling：IP(IntellectualProperty)coretocomplete

7、theVGAcontroller．The口CoreiIlthisprojectisprogrammedthroug}1VHDLlanguageandhasbeencompiledandsimulatedbyQuartusIIandModelSimEDAtools．SourcecodesandexperimentresultshavebeengiveniutIlisthesis．Keywords：FPGA；SOCVideodisplaysubsystem；mCoreⅡ声明本学位论文是我在导师的指导下取得的

8、研究成果，尽我所知，在本学位论文中，除了加以标注和致谢的部分外，不包含其他人已经发表或公布过的研究成果，也不包含我为获得任何教育机构的学位或学历而使用过的材料。与我一同工作的同事对本学位论文做出的贡献均已在论文中作了明确的说明。研究生签名：』孽§壁变立才、汐吒年7月垆日学位论文使用授权声明南京理工大学有权保存本学位论文的电子和纸质文档，可以借阅或上网公布本学位论文的部分或全部内容，可以向有关部门或机构送交并授权其保存、借阅或上网公布本学位论