基于fpga图像显示技术的研究

《基于fpga图像显示技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofCivilAviationResearchofImageDisplayTechnologyBasedonFPGAAThesisinTrafficInformationEngineering&ControlbyGuanShanshanAdvisedbyPro.ZhouJieminSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMar

2、ch,2012承诺书本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本学位论文的研究成果不包含任何他人享有著作权的内容。对本论文所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人授权南京航空航天大学可以有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅，可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。作者签名：日期：南京航空航天硕士学位论文摘要随着图像显示技术的快速发展，图像用户界面（GUI）和人机交互界面正朝着智能化、高速化、大屏幕化方向迈

3、进。目前图像显示系统多数是采用早期的专用处理芯片，其运算速度和设计灵活性一般都较低。FPGA的发展为图像存储与显示系统的高速和高集成度提供了新的方法和解决思路，FPGA本身拥有着强大的逻辑资源，并利用片外的配置资源和模块化的设计思路，可实现图像存储与显示系统。论文采用Xilinx公司推出的Spartan-6xc6slx4系列FPGA，结合该系列芯片的结构特点，对其功能以及配置方式做了详细的说明，并简要的介绍了系统设计中所涉及的软硬件开发环境和VGA显示原理，重点研究了基于FPGA的图像信号存储与显示系统，系统采用基于FPGA的高速阵列的信号处理模式，提出了一种基于硬件加速的图像

4、存储与显示的设计方法。该方法以FPGA为数字处理的核心，分为图像采集模块、图像存储模块和图像显示模块来设计实现。图像采集模块通过数据转换软件将图像数据转换为RGB数据，再利用UART总线将RGB数据发送至SDRAM中；图像存储模块深入的研究了SDRAM的工作原理，设计SDRAM控制器，将采集到的图像信号存储到SDRAM中，并且依据SDRAM的读写控制时序完成图像信号的输入和输出功能；图像显示模块设计VGA接口控制器，并通过ADV7123D/A转换芯片将RGB格式的数字信号转换为模拟信号，以便LCD显示器显示。此方法实现了图像的智能采集与显示，提高了图像采集和显示的可靠性。在完成

5、系统设计的基础上，利用专业的Modelsim仿真软件和ChipScopePro对系统的各个模块进行了仿真与调试，并将所有模块整合成一个系统完成验证。最终设计除可产生白场信号以外，还可以产生静止图像。系统在19寸液晶屏上显示稳定无抖动的图像，色彩不失真，达到了设计要求。关键词：图像显示，同步动态随机存储器，知识产权核，现场可编程门阵列，视频图形阵列接口I基于FPGA的图像显示技术研究ABSTRACTWiththerapiddevelopmentofimagedisplaytechnology,thegraphicaluserinterface(GUI)andinteractive

6、interfaceismovingtointelligent,high-speedandlargescreendirection.Atpresent,themajorityoftheimagedisplaysystemusingearlydedicatedprocessingchip,thespeedofoperationanddesignflexibilityaregenerallylow.FPGAdevelopmentfortheimprovementofspeedandintegrationofimagestorageanddisplaysystemprovidesnew

7、methodsandideas,FPGAhaspowerfullogicresources,withtheallocationresourcesofexternalchip,canuseamodulardesignconcepttoachieveimagestorageanddisplaysystem.ThisthesisuseXilinxIntroducesSpartan-6xc6slx4familyFPGAs,combinedwiththestructuralcharacteristic