數字圖像倍焦系統設計與實(shí)現綜合實(shí)例之：FPGA內部結構設計

12.4FPGA內部結構設計

12.4.1FPGA內部結構框圖

本系統的核心設計部分是FPGA內部結構的邏輯設計。整個(gè)系統分成兩個(gè)數據通路。

1．行變換數據通路

行變換數據通路主要功能是實(shí)現數據的采集、緩存、行變換和保存行變換結果。

2．列變換數據通路

行變換數據通路主要功能是實(shí)現讀取行變換結果、緩存、列變換和圖像輸出。

通過(guò)總線(xiàn)開(kāi)關(guān)模塊實(shí)現兩個(gè)數據通路的數據交換，采用的主要措施就是利用兩片SRAM存儲器來(lái)完成乒乓緩存。FPGA內部結構如圖12.4所示。

圖12.4FPGA內部結構框圖

下面分別介紹數字圖像倍焦系統中FPGA內部各個(gè)模塊功能。

12.4.2各個(gè)模塊功能描述

在實(shí)際的設計中，主要通過(guò)自行編寫(xiě)模塊、調用宏模塊和引用開(kāi)源模塊3種方式來(lái)實(shí)現模塊的設計。下面是各個(gè)模塊的主要功能。

1．Receiver模塊功能

完成對SAA7113輸出的ITU656格式視頻信號的逐行采集，同時(shí)完成圖像的裁剪工作，即原始圖像的1/2.25，分辨率為480´192，并寫(xiě)入DPRAM中。每寫(xiě)完一行，給出一個(gè)行啟動(dòng)信號，每寫(xiě)完一場(chǎng)，給出場(chǎng)啟動(dòng)信號，均發(fā)送給RowTrans模塊。

2．RowTrans模塊功能

完成對每行數據的線(xiàn)性插值。收到行啟動(dòng)信號之后，從DPRAM讀出數據，計算插值后，通過(guò)總線(xiàn)開(kāi)關(guān)寫(xiě)入SRAM中。處理之后RAM中的數據為720列´192行。當收到場(chǎng)啟動(dòng)信號，立即切換SRAM，開(kāi)始處理下一場(chǎng)。

3．BusSwitcher模塊功能

總線(xiàn)開(kāi)關(guān)模塊，負責切換兩片SRAM的控制權。

4．ColTrans模塊功能

完成從SRAM中讀出每行數據，并寫(xiě)入DPRAM中，同時(shí)完成對每列的插值。保證DPRAM不讀空，這樣輸出的碼率才會(huì )恒定，滿(mǎn)足ITU.656的要求。

5．Sender模塊功能

從DPRAM連續讀出數據，按照ITU.656的要求發(fā)送給VideoEncoder。

6．DPRAM模塊功能

開(kāi)發(fā)工具軟件提供的雙口RAM模型，用來(lái)完成數據緩存。