YUV分離的兩種FPGA實(shí)現(xiàn)
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3 基于速度的實(shí)現(xiàn)
前面提到了FPGA設(shè)計(jì)中面積與速度不斷變換的原則，基于面積的實(shí)現(xiàn)方式只用到了一片雙口RAM，在一定程度上達(dá)到了面積優(yōu)化的目標(biāo)，但是也看到讀／寫(xiě)是串行執(zhí)行的，在系統(tǒng)運(yùn)行速度上確實(shí)有一定的缺陷，無(wú)法滿足系統(tǒng)對(duì)實(shí)時(shí)性的要求，同時(shí)系統(tǒng)需要兩個(gè)不同頻率的時(shí)鐘，容易引起亞穩(wěn)態(tài)。下面將介紹一種基于速度的實(shí)現(xiàn)方式。
3．1 乒乓操作
乒乓操作是一個(gè)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(lái)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(guò)緩沖的數(shù)據(jù)流不停頓地送到下一模塊進(jìn)行運(yùn)算或處理。它適合于對(duì)數(shù)據(jù)流進(jìn)行流水線式處理，能高效地完成大量實(shí)時(shí)視頻數(shù)據(jù)的無(wú)縫緩沖和處理。在第一個(gè)緩存周期，也稱之為雙口RAM0的寫(xiě)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(gè)周期，輸入控制模塊將視頻數(shù)據(jù)輸入到雙口RAM1，同時(shí)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(jìn)行處理；在第三個(gè)周期時(shí)，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(shí)在輸出控制模塊控制下，將雙口RAM1中存儲(chǔ)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(jì)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(jìn)行讀／寫(xiě)。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(jìn)入雙口RAM，控制器為雙口RAM提供讀／寫(xiě)使能，通過(guò)寫(xiě)使能控制數(shù)據(jù)寫(xiě)入是否有效，data_valid是有效數(shù)據(jù)抽取模塊，用來(lái)標(biāo)識(shí)有效視頻數(shù)據(jù)的信號(hào)，由它為模塊提供寫(xiě)使能，等到寫(xiě)操作完成后向SDR AM控制器發(fā)送滿信號(hào)，此時(shí)讀使能r_en由SDRAM控制器提供。通過(guò)控制器提供的讀／寫(xiě)使能完成兩片雙口RAM的讀寫(xiě)切換。該模塊利用了兩片雙口RAM之間的乒乓操作，流水地實(shí)現(xiàn)了YUV分離的并行處理。
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評(píng)論