DSPFPGA_多种设计方案

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1、1,DSP+FPGA实时信号处理系统2,FPGA+DSP实时三维图像信息处理系统3,采用FPGA+DSP结构的多通道高速数据采集与实时图像处理系统的设计与实现方案4,基于DSP与FPGA的蓝牙数据采集系统设计5,基于DSP和FPGA的通用图像处理平台设计6,基于FPGA+DSP的实时图像处理系统设计与实现7,基于DSP的实时图像目标搜索与跟踪系统设计1,DSP+FPGA实时信号处理系统实时信号处理系统要求必须具有处理人数据量的能力，以保证系统的实时性；其次对系统的体积、功耗、稳定性等也冇较严格的要求。实时信号处理算法中经常用到对图象的求和、求差运算，二维梯度运算，图彖分割及区域特征提取等不同层

2、次、不同种类的处理。其中有的运算本身结构比较简单，但是数据虽:大，计算速度要求高；有些处理対速度并没有特殊的要求，但计算方式和控制结构比较复杂，难以用纯硬件实现。因此，实时信号处理系统是对运算速度要求高、运算种类多的综合性信息处理系统。1信号处理系统的类型与常用处理机结构根据信号处理系统在构成、处理能力以及计算问题到唤件结构映射方法的不同，将现代信号处理系统分为三大类：•指令集结构（ISA）系统。在由各种微处理器、DSP处理器或专用指令集处理器等组成的信号处理系统屮，都需要通过系统屮的处理器所提供的指令系统（或微代码）来描述各种算法，并在指令部件的控制下完成对各种可计算问题的求解。•硬连线结构

3、系统。主要是指由专用集成电路（ASIC）构成的系统，其基木特征是功能固定、通常用于完成特定的算法，这种系统适合于实现功能固定和数据结构明确的计算问题。不足Z处主要在于：设计周期长、成本高，且没有可编程性，可扩展性差。•可重构系统。基本特征是系统屮有一个或多个可重构器件（如FPGA）,可重构处理器之间或可重构处理器与ISA结构处理器之间通过互连结构构成一个完整的计算系统。从系统信号处理系统的构成方式来看，常用的处理机结构冇下面儿种：单指令流单数据流（SISD）、单指令流多数据流（SIMD）、多指令流多数据流（MIMD）o・SISD结构通常由一个处理器和一个存贮器组成，它通过执行单-•的指令流对单

4、一的数据流进行操作，指令按顺序读取，数据在每一时刻也只能读取一个。弱点是单片处理器处理能力冇限，同时，这种结构也没有发挥数据处理屮的并行性潜力，所以在实时系统或高速系统屮，很少采用SISD结构。・SIMD结构系统由一个控制器、多个处理器、多个存贮模块和一个互连网络组成。所有“活动的”处理器在同-时刻执行同一-条指令，但每个处理器执行这条指令时所用的数据是从它本身的存储模块中读取的。对操作种类多的算法，当要求存取全局数据或对于不同的数据要求做不同的处理时，它是无法独立胜任的。另外，SIMD一般都要求冇较多的处理单元和极高的I/0吞吐率，如果系统中没冇足够多的适合SIMD处理的任务，采用SIMD是

5、不合算的。・MIMD结构就是通常所指的多处理机，典型的MIMD系统山多台处理机、多个存储模块和一个互连网络组成，每台处理机执行白己的指令，操作数也是各取各的。MIMD结构屮每个处理器都可以单独编程，因而这种结构的可编程能力是最强的。但由于要用人最的硬件资源解决可编程问题，硬件利用率不高。2DSP+ASIC结构随着大规模可编程器件的发展，采用DSP+ASIC结构的信号处理系统显示出了英优越性，正逐步得到重视。少通用集成电路相比，ASIC芯片具有体积小、重量轻、功耗低、可靠性高等几个方面的优势，而且在大批量应用时，可降低成本。现场可编程门阵列（FPGA）是在专用ASIC的基础上发展出來的，它克服了

6、专用ASIC不够甲甲……甲底板m

7、线件懺水歸列（•）用岀由祗电f竹滋电平（h）擁出由烏电屮“低1（）半图2HT电賂浪涌电槪产［示意k灵活的缺点。与其他中小规模集成电路相比，其优点主要在于它冇很强的灵活性，即其内部的具体逻辑功能可以根据需要配置，对电路的修改和维护很方便。1=1前，FPGA的容量已经跨过了百万门级，使得FPGA成为解决系统级设计的重要选择方案之一。DSP+FPGA结构最人的特点是结构灵活，有较强的通川性，适于模块化设计，从而能够提高算法效率；同时其开发周期较短，系统易于维护和扩展，适合于实时信号处理。实时信号处理系统中，低层的信号预处理算法处理的数据虽大，对处理速度的要求高，但运

8、算结构相对比较简单，适丁•用FPGA进行硬件实现，这样能同吋兼顾速度及灵活性。高层处理算法的特点是所处理的数据量较低层算法少，但算法的控制结构复杂，适于用运算速度高、寻址方式灵活、通信机制强大的DSP芯片来实现。3线性流水阵列结构在我们的工作中，设计并实现了一种实时信号处理结构。它采用模块化设计和线性流水阵列结构（图1）。这种线性流水阵列结构具有如下特点：•接口简单。各处理单元（PU）之间采用统一