基于sopcavi视频编码和sd卡控制器ip核设计和实现

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1、万方数据AThesisinComputerArchitectureIIlllllIllIIIllI／litMIlllIIlIJMJillIllfJO19489DesignandImplementationoftheIPCoreofAVIEncodingandSDCardControllerBasedonSoPCByLiXinSupervisor：ProfessorLiJingjiaoNortheasternUniversityJune2012万方数据独创性声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下完成的。论文中取得的研究成果除加以标注和致

2、谢的地方外，不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：芩1久日期：>Df>．“，活学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解东北大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人同意东北大学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、交流。作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：应必口慧砗虢啡一体f一体心铀∞加～

3、名k～鹳帆秘沙万方数据东北大学硕士学位论文摘要基于SoPC的AVI视频编码与SD卡控制器的IP核设计与实现摘要目前，设计和制造复杂电子系统的主要手段已经由“芯片+PCB板”模式发展成为“IP+SOC”模式。作为SOC(SystemonChip)的核心技术，IP核(IntellectualPropertyCore)复用技术降低了设计风险，缩短了设计周期，极大地推动了芯片设计的发展。因此，开发具有特定功能的IP核，以其设计周期短、开发成本低且便于修改扩展等优势在处理复杂的视频处理系统领域中具有重要的意义。现阶段，应用在嵌入式视频处理领域中的视频编

4、码和存储都是采用处理器中集成的模块来实现，可以较好地满足视频处理系统的功能要求。但是，这种方案的处理器内部的数据处理依靠串行执行指令来完成，处理速度受流水线限制。为了提高视频编码和存储的速度，以及增强其移植性和灵活性，本文设计开发了基于SoPC(SystemonProgrammableChip)技术的AVI视频编码IP核和SD卡控制器IP核，并且采用FPGA平台，通过搭建SoPC系统实现了视频采集与存储。该IP核充分发挥了硬件并行化的高速优势，使得处理速度得到了极大的改善。本文所设计的AVI视频编码模块首先根据JPEG压缩原理和AVI视频文件

5、格式，将RGB图像数据进行AVI视频编码，生成AVI视频数据流。SD卡控制器模块根据SD总线规范，采用SD总线模式的4线模式，生成控制SD卡数据与命令的读写时序，该模块可兼容SDHC(SecureDigitalHi曲Capacity)。为了实现各模块IP核的开发，根据Avalon总线规范，分别将两个模块的各信号与Avalon总线的从端口相连接。最后，结合SoPCBuilder和NiosII，通过调用AVI视频编码IP核和SD卡控制器IP核实现视频的采集编码与存储系统，将采集的图像数据进行AVI视频编码，并将生成的AVI视频文件存储在SD卡中。

6、实验结果表明，AVI视频编码IP核在20M的工作频率下，生成的AVI视频图像的分辨率为640×480，帧率为15帧／秒，可连贯播放视频。SD卡控制器IP核在25M的工作频率下，控制SD卡的写速度可达1．966MB／s，实现了视频的实时编码与存储。关键词：SoPC；IP核；AVI视频编码；SD卡控制器．II．万方数据东北大学硕士学位论文AbstractAbstractAtpresent，theprimarymethodofdesigningandmanufacturingcomplexelectronicsystemhasdevelopedfr

7、omthe”Chip+PCBboard”modeinto”IP+SOC”mode．AskerneltechnologyofSoC(SystemonChip)，IPCore(IntellectualPropertyCore)multiplexingtechniquereducestheriskofdesign，andshortenthedesigncycle，SOithasgreatlypromotedthedevelopmentoftheChipdesign．Therefore，developingIPcore砸thspecificfunct

8、ionsanditsadvantagesofshortcycle，lowcostandeasytomodifyhaveimportantimplicationsin