YUV分離的兩種FPGA實現(xiàn)
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3 基于速度的實現(xiàn)
前面提到了FPGA設(shè)計中面積與速度不斷變換的原則，基于面積的實現(xiàn)方式只用到了一片雙口RAM，在一定程度上達到了面積優(yōu)化的目標(biāo)，但是也看到讀／寫是串行執(zhí)行的，在系統(tǒng)運行速度上確實有一定的缺陷，無法滿足系統(tǒng)對實時性的要求，同時系統(tǒng)需要兩個不同頻率的時鐘，容易引起亞穩(wěn)態(tài)。下面將介紹一種基于速度的實現(xiàn)方式。
3．1 乒乓操作
乒乓操作是一個用于數(shù)據(jù)流控制的處理技巧，本文利用了兩片雙口RAM來作為乒乓操作的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，乒乓操作如圖4所示。外部視頻數(shù)據(jù)在輸入數(shù)據(jù)選擇控制模塊和輸出數(shù)據(jù)選擇控制模塊的控制下，完成緩沖區(qū)的選擇和視頻數(shù)據(jù)的輸入／輸出，并將經(jīng)過緩沖的數(shù)據(jù)流不停頓地送到下一模塊進行運算或處理。它適合于對數(shù)據(jù)流進行流水線式處理，能高效地完成大量實時視頻數(shù)據(jù)的無縫緩沖和處理。在第一個緩存周期，也稱之為雙口RAM0的寫周期。視頻數(shù)據(jù)在雙口RAM控制器控制下選擇將視頻數(shù)據(jù)輸入到雙口RAM0；在下一個周期，輸入控制模塊將視頻數(shù)據(jù)輸入到雙口RAM1，同時輸出控制模塊輸出雙口RAM0的視頻數(shù)據(jù)到后續(xù)模塊進行處理；在第三個周期時，在輸入控制模塊的控制下，將輸入視頻數(shù)據(jù)輸入到雙口RAM0，同時在輸出控制模塊控制下，將雙口RAM1中存儲數(shù)據(jù)輸出到后續(xù)模塊，如此不斷循環(huán)。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/190540.htm
3．2 模塊設(shè)計與仿真
該模塊利用了兩片雙口RAM在不同的緩沖周期內(nèi)分別進行讀／寫。該模塊主要由有效數(shù)據(jù)抽取、雙口RAM控制器、兩片雙口RAM組成，模塊結(jié)構(gòu)如圖5所示。該模塊在控制器控制下視頻數(shù)據(jù)經(jīng)有效數(shù)據(jù)抽取模塊抽取后進入雙口RAM，控制器為雙口RAM提供讀／寫使能，通過寫使能控制數(shù)據(jù)寫入是否有效，data_valid是有效數(shù)據(jù)抽取模塊，用來標(biāo)識有效視頻數(shù)據(jù)的信號，由它為模塊提供寫使能，等到寫操作完成后向SDR AM控制器發(fā)送滿信號，此時讀使能r_en由SDRAM控制器提供。通過控制器提供的讀／寫使能完成兩片雙口RAM的讀寫切換。該模塊利用了兩片雙口RAM之間的乒乓操作，流水地實現(xiàn)了YUV分離的并行處理。
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