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1、Thesuccess'sroadFPGA在视频图像处理领域的应用联系方式姚远Email:yaoyuan@vip.163.com内容安排FPGA的特点、发展现状和主流技术FPGA在视频图像处理领域的典型应用之信号采集1数据采集系统中FPGA的作用2视频信号采集系统的特点和设计方法3数据缓冲实现方案FPGA与DSP芯片构成的协同平台在图像处理领域的应用1FPGA＋DSP结构的优势和应用环境2FPGA与DSP的接口实现方案华清远见FPGA培训课程FPGA的特点、发展现状和主流技术（1）特点一：设计灵活 （2）特点二：缩短研制时间（3）特点三：体积小,性能高 （4）特点四：可靠性高(5）特点五
2、：保密性好主流厂家：Altera,Xilinx代表芯片：Altera公司Cyclone3/Stratix3系列Xilinx公司Spartan3/Virtex5系列主流工艺：90ns/65ns可编程逻辑器件的种类PROM（ProgrammableROM）可编程只读存储器，单次写入，不能修改。EPROM(ErasableProgrammableROM)可擦除可编程只读存储器，早期的CPLD，红外线擦除。E2PROM(ElectronicErasableProgrammableROM)电擦除可编程只读存储器，普遍应用的CPLD产品。基于SRAM的FPGA，如Altera，Xilinx等反融丝
3、结构FPGA，如Actel，Quicklogic等Flash结构FPGA，如Actel，Lattice等。可编程逻辑器件的种类PAL（ProgrammableArrayLogic)可编程阵列逻辑可编程的“与”阵列和不可编程的“或”阵列。GAL(GenericArrayLogic)通用阵列逻辑可编程的“与”阵列和固定的“或”阵列。输出有输出宏逻辑单元。CPLD(ComplexProgrammableLogicDevices)复杂可编程逻辑器件结构以逻辑宏单元为基础，宏单元内部有AND—OR积项阵列FPGA（FieldProgrammableGateArray）现场可编程门阵列掩膜编程门阵
4、列通用结构：由逻辑功能块排成阵列组成，并由可编程的互连资源连接这些逻辑功能来实现不同设计。超大规模、高速、低功耗的新型FPGA/CPLD集成了中央处理器、数字处理器内核，可以进行软硬件协同设计FPGA的发展现状两大FPGA厂商的代表产品FPGA的典型应用(一)接口逻辑控制器--提供前所未有的灵活性ISA,PCI,PCIExpress,PS/2,USB等接口控制器SDRAM,DDRSDRAM,QDRSRAM,NANDFlash,NORFlash等接口控制器电平转换,LVDS,TTL,COMS,SSTL等设计实例一：立体三维图像分配器立体三维图像分配器基本功能：将输入的立体视频（1024×
5、768,24bit@60Hz）分成两路（奇数帧一路，偶数帧一路），每路的帧频仍然是60Hz。设计分析：1。数据量。一帧图像大小：1024×768×24bit/3，大约2MBytes。采用乒乓结构，需要2帧图像，至少要4MBytes的存储器。SRAM：一般是512K比较普及，1M的比较贵了，4M的天价！SDRAM：SDR和DDR价格很便宜，速度更快！2。吞吐率。输入：每帧2MB，每秒60帧，约120MB；输出：每路约120MB，两路240MB；同时输入，输出，累计的数据吞吐率为360MB。如果采用8Bit位SDRAM，SDRAM时钟至少要达到360MHz！（不可能）增加位宽到32bit,
6、SDRAM时钟可以降低到90MHz，有可能！考虑系统升级和裕量，位宽设计位96Bit。实物图片FPGA的典型应用(二)高速数字信号处理(DSP)--提供前所未有的计算能力无线通信领域,如软件无线电(SDR)视频图像处理领域,如高清数字电视(HDTV)军事和航空航天领域,如雷达声纳设计实例二：视频图像处理系统高速图像压缩系统设计需求：1920×1080，30帧/秒图像，采用H.264Intra模式编码，实时传输。计算量:传统DSP：1GHzC6416，需要4颗；FPGA：单颗，AlteraEP2S180FPGA的其他应用其他应用领域汽车,如网关控制器/车用PC,远程信息处理系统军事,如安
7、全通信,雷达和声纳,电子战测试和测量,如通信测试和监测,半导体自动测试设备,通用仪表消费产品,如显示器/投影仪,数字电视和机顶盒,家庭网络医疗,如软件无线电,电疗,生命科学通信设备,如蜂窝基础设施,宽带无线通信,软件无线电(SDR)二.FPGA在视频图像处理领域的典型应用之信号采集1.数据采集系统中数据采集的技巧2.视频信号采集系统的特点和设计方法3.数据缓冲实现方案数据采集系统中数据采集的技巧标准接口，如SPI，I2C,BT656等1。寻找现
