可編程嵌入式平臺(tái)上的實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控畢業(yè)設(shè)計(jì)-資料下載頁(yè)
2025-06-17 15:16本頁(yè)面
【正文】 可編程片上系統(tǒng)(SOPC)產(chǎn)生器是阿爾特拉公司（Altera）的Quartus軟件開(kāi)發(fā)工具的一部分。設(shè)計(jì)者運(yùn)用Quartus軟件開(kāi)發(fā)工具能夠在一個(gè)可編程芯片上快速連接和生成一個(gè)完整的嵌入式系統(tǒng)[28]。它主要是用來(lái)定義嵌入式系統(tǒng)中NiosII處理器與各種外圍設(shè)備以及與硬件組件之間的連接。用戶可以將內(nèi)置硬件控制器以及定制硬件加速器集成到許多標(biāo)準(zhǔn)外圍設(shè)備上?？删幊唐舷到y(tǒng)(SOPC)產(chǎn)生器生成硬件描述語(yǔ)言(VHDL或Verilog)文件，以此來(lái)定義系統(tǒng)中所有組件之間通過(guò)圖形用戶界面進(jìn)行的互連。只要他們遵守接口規(guī)范即AvalonST和AvalonMM接口，就可以將定制的知識(shí)產(chǎn)權(quán)(IP)核心集成到系統(tǒng)中。另一個(gè)重要的工具是Altera VIP Suite，可以利用來(lái)快速設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)視頻處理系統(tǒng)模型 [29]。Altera VIP Suite包含常見(jiàn)的視頻輸入或輸出接口、幀緩沖區(qū)控制器、視頻調(diào)整核心、顏色轉(zhuǎn)換核心、視頻去隔行核心、濾波器、轉(zhuǎn)換器等?；A(chǔ)系統(tǒng)是首先通過(guò)連接可編程片上系統(tǒng)(SOPC)產(chǎn)生器上的組件來(lái)建立。運(yùn)用超高速集成電路硬件描述語(yǔ)言(VHDL)來(lái)實(shí)現(xiàn)定制IP核心，使用可編程片上系統(tǒng)(SOPC)產(chǎn)生器將定制IP核心集成到總體系統(tǒng)中。擬建的嵌入式系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。將軟件控制程序?qū)戇M(jìn)C編程語(yǔ)言中并使用Altera監(jiān)控程序來(lái)編譯它。NiosII處理器作為指揮和控制模塊，是用來(lái)執(zhí)行C程序的。通過(guò)采用可編程片上系統(tǒng)(SOPC)產(chǎn)生器中測(cè)試和驗(yàn)證的內(nèi)置組件，我們將精力集中在軟件控制程序和硬件加速器的開(kāi)發(fā)上，如圖2所示。在這項(xiàng)工作中，我們所運(yùn)用到的VIP核心包括視頻解碼器、色度重新取樣器、視頻加密器、視頻直接內(nèi)存訪問(wèn)(DMA)控制器、阿爾法渲染器、時(shí)鐘同步先進(jìn)先出(FIFO)緩沖器控制器、和視頻圖形陣列（VGA）控制器。視頻框架還提供所有標(biāo)準(zhǔn)I / O接口，這些接口被集成到擬建的視頻監(jiān)控系統(tǒng)的模型中。低成本DE270開(kāi)發(fā)板被運(yùn)用到這個(gè)系統(tǒng)的模型構(gòu)建中。輸入視頻流通過(guò)復(fù)合視頻連接器來(lái)源于安全攝像頭。其他投入包括用來(lái)動(dòng)態(tài)修改參數(shù)的滑動(dòng)開(kāi)關(guān)，如算法中使用的閾值。觸摸屏面板用于顯示輸出視頻幀，也用于接收用戶的命令。在NiosII處理器上運(yùn)行的c程序檢測(cè)和解碼經(jīng)觸摸屏傳入的指令，進(jìn)而創(chuàng)建背景圖像，開(kāi)始處理或顯示算法不同階段的中間圖像。
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