數(shù)字圖像倍焦系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)綜合實(shí)例之：FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

12.4FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

12.4.1FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

本系統(tǒng)的核心設(shè)計(jì)部分是FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)的邏輯設(shè)計(jì)。整個(gè)系統(tǒng)分成兩個(gè)數(shù)據(jù)通路。

1．行變換數(shù)據(jù)通路

行變換數(shù)據(jù)通路主要功能是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集、緩存、行變換和保存行變換結(jié)果。

2．列變換數(shù)據(jù)通路

行變換數(shù)據(jù)通路主要功能是實(shí)現(xiàn)讀取行變換結(jié)果、緩存、列變換和圖像輸出。

通過總線開關(guān)模塊實(shí)現(xiàn)兩個(gè)數(shù)據(jù)通路的數(shù)據(jù)交換，采用的主要措施就是利用兩片SRAM存儲器來完成乒乓緩存。FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖12.4所示。

圖12.4FPGA內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖

下面分別介紹數(shù)字圖像倍焦系統(tǒng)中FPGA內(nèi)部各個(gè)模塊功能。

12.4.2各個(gè)模塊功能描述

在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，主要通過自行編寫模塊、調(diào)用宏模塊和引用開源模塊3種方式來實(shí)現(xiàn)模塊的設(shè)計(jì)。下面是各個(gè)模塊的主要功能。

1．Receiver模塊功能

完成對SAA7113輸出的ITU656格式視頻信號的逐行采集，同時(shí)完成圖像的裁剪工作，即原始圖像的1/2.25，分辨率為480´192，并寫入DPRAM中。每寫完一行，給出一個(gè)行啟動信號，每寫完一場，給出場啟動信號，均發(fā)送給RowTrans模塊。

2．RowTrans模塊功能

完成對每行數(shù)據(jù)的線性插值。收到行啟動信號之后，從DPRAM讀出數(shù)據(jù)，計(jì)算插值后，通過總線開關(guān)寫入SRAM中。處理之后RAM中的數(shù)據(jù)為720列´192行。當(dāng)收到場啟動信號，立即切換SRAM，開始處理下一場。

3．BusSwitcher模塊功能

總線開關(guān)模塊，負(fù)責(zé)切換兩片SRAM的控制權(quán)。

4．ColTrans模塊功能

完成從SRAM中讀出每行數(shù)據(jù)，并寫入DPRAM中，同時(shí)完成對每列的插值。保證DPRAM不讀空，這樣輸出的碼率才會恒定，滿足ITU.656的要求。

5．Sender模塊功能

從DPRAM連續(xù)讀出數(shù)據(jù)，按照ITU.656的要求發(fā)送給VideoEncoder。

6．DPRAM模塊功能

開發(fā)工具軟件提供的雙口RAM模型，用來完成數(shù)據(jù)緩存。