eda課程設(shè)計--eda數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計與實踐(已修改)
2025-01-25 15:24 本頁面
【正文】 湖南工業(yè)大學(xué)課 程 設(shè) 計資 料 袋 電氣與信息工程 學(xué)院（系、部） 2013 － 2014 學(xué)年第 1 學(xué)期 課程名稱 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計 指導(dǎo)教師 譚會生 職稱 教 授 學(xué)生姓名 專業(yè)班級 學(xué)號 題 目 EDA數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計與實踐 成 績 起止日期 2013 年 11 月 18 日～ 2013 年 11 月 29 日目 錄 清 單序號材 料 名 稱資料數(shù)量備 注1課程設(shè)計任務(wù)書12課程設(shè)計說明書13課程設(shè)計圖紙張456 湖南工業(yè)大學(xué)課程設(shè)計任務(wù)書2013 —2014 學(xué)年度 第 1 學(xué)期 電氣與信息工程 學(xué)院（系、部） 專業(yè) 班課程名稱： 數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計 設(shè)計題目： EDA數(shù)字系統(tǒng)綜合設(shè)計與實踐 完成期限： 2013 年 11 月 18 日～ 2013 年 11 月 29 日 共 2 周內(nèi)容及任務(wù)數(shù)字系統(tǒng)設(shè)計，就是要求學(xué)生利用EDA技術(shù)進(jìn)行綜合性的數(shù)字電子系統(tǒng)設(shè)計，培養(yǎng)學(xué)生綜合應(yīng)用能力、獨立設(shè)計與安裝調(diào)試能力，并樹立工程設(shè)計觀念。具體任務(wù)如下：（1）綜合計時系統(tǒng)的設(shè)計：包括系統(tǒng)設(shè)計原理，VHDL等程序設(shè)計，時序仿真與分析，邏輯綜合與分析、硬件驗證等；（2）SOBEL圖像邊緣檢測器的設(shè)計：包括系統(tǒng)設(shè)計思想原理，VHDL等程序設(shè)計，時序仿真與分析，邏輯綜合與分析等；各子課題的設(shè)計具體要求詳見附件一。進(jìn)度安排起止日期工作內(nèi)容第13周周一上午08:0012:00布置任務(wù)，講解課題設(shè)計要求（電205）第13周周一晚上18:0022:00綜合計時系統(tǒng)的設(shè)計（電205）第13周周二上午08:0012:00綜合計時系統(tǒng)的設(shè)計（電205）第13周周二晚上18:0022:00綜合計時系統(tǒng)的設(shè)計（電205）第13周周三晚上19:0022:00SOBEL圖像邊緣檢測器的設(shè)計（電205）第13周周四上午08:0012:00SOBEL圖像邊緣檢測器的設(shè)計（電205）第13周周四下午14:0018:00SOBEL圖像邊緣檢測器的設(shè)計（電205）其它時間學(xué)生自行查找資料，自行進(jìn)行實踐，撰寫報告 主要參考資料[1] 譚會生，張昌凡．EDA技術(shù)及應(yīng)用（第三版）[M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2011[2] 譚會生，瞿遂春．EDA技術(shù)綜合應(yīng)用實例與分析 [M]．西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2004指導(dǎo)教師（簽字）： 譚會生 2013 年 9月 15 日系（教研室）主任（簽字）： 譚會生 2013 年 9月 15 日2附件一：各設(shè)計子課題的具體設(shè)計要求1．綜合計時系統(tǒng)的設(shè)計：設(shè)計一個綜合性的計時系統(tǒng)，要求能實現(xiàn)年、月、日、時、分、秒及星期的計數(shù)等綜合計時功能，同時將計時結(jié)果通過15個七段數(shù)碼管實現(xiàn)顯示，并且可通過兩個設(shè)置鍵，在計時過程中，對計時系統(tǒng)的有關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。具體系統(tǒng)功能面板如圖1所示。圖1 系統(tǒng)功能面板2．SOBEL圖像邊緣檢測器的設(shè)計 邊緣可定義為圖像中灰度發(fā)生急劇變化的區(qū)域邊界,它是圖像最基本的特征，是圖像分析識別前必不可少的環(huán)節(jié),是一種重要的圖像預(yù)處理技術(shù)。邊緣檢測主要就是(圖像的)灰度變化的度量、檢測和定位,它是圖像分析和模式識別的主要特征提取手段，它在計算機(jī)視覺、圖像分析等應(yīng)用中起著重要的作用，是圖像分析與處理中研究的熱點問題。在過去的20年里產(chǎn)生了許多邊緣檢測器，如Rorberts算子，Sobel算子，Prewitt算子，Laplacian算子等。由于Sobel算法只涉及加法操作，但卻可以得到很好的劃分效果，因而是圖像處理系統(tǒng)中最常用的邊緣檢測算法。Sobel算法包括帶4個33掩碼的輸入圖像數(shù)據(jù)，即Sobel算子，它設(shè)置權(quán)重來檢測水平、垂直、左對角、右對角各個不同方向上密度幅度的不同。這個過程通常被稱為過濾。我們來看像素窗口（33），如圖2所示。水平、垂直、左對角、右對角各圖像方向上密度幅度的變化可以用如下算子進(jìn)行計算：Q0Q3Q6Q1[i,j]Q7Q2Q5Q8H=(Q0+2Q3+Q6)(Q2+2Q5+Q8)。V=(Q0+2Q1+Q2)(Q6+2Q7+Q8)。DR=(Q1+2Q0+Q3)(Q5+2Q8+Q7)。DL=(Q1+2Q2+Q5)(Q3+2Q6+Q7)。H,V,DL,DR這四個參數(shù)用于計算梯度大小和方向。 圖2 圖像窗口像素的排列對梯度大小的一個普遍估計值為：Magnitude＝Max(H,V,DR,DL)。我們通過對圖像灰度作直方圖分析后，便可以給出區(qū)分度閥值Threshold，區(qū)分度閥值往往要借助一定的經(jīng)驗并需要反復(fù)調(diào)整。如果Magnitude大于Threshold，則該像素被聲明為邊界像素，否則為一般像素。本課題就是要求使用LPM兆功能塊設(shè)計和VHDL程序設(shè)計相結(jié)合的方式或全部采用VHDL程序設(shè)計方式，用FPGA/CPLD實現(xiàn)Sobel算法。
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