要FPGA与的数字信号收集体系。能够供给大容量的存储空间。供给优异的体系习惯才能。该计划经过核算机并口完成与核算机的通讯 ,可是高性能的逻辑剖析仪价格昂贵,并且存取深度缺乏约束了关于海量数字电视信号的剖析才能。虽然选用图画收集卡也能够便利地收集到很多的模仿电视图画,可是图画收集卡一般只能保存有用图画内容,行场同步信号将被丢掉。并且收集卡运用本身的对模仿电视信号进行收集,其性能与数字电视体系的实在环境存在差异。本文选用作为外部存储器完成的大容量数字信号收集体系收集到实在的数字电视信号。 1SDRAM接口状况搬运图
2 上电序列
FPGA与一块外挂的比特构成。规划灵敏,修正便利。依据的规划经过修正能够移植到不同的作业环境。内的收集体系分为数据收集、数据缓冲、接口和接口四大部分。数字化的电视信号经过数据收集模块被收集到内,并进行位宽调整等数据预处理,然后运用数据缓冲模块聚集批量的数据后经过接口存入外挂的芯片,最终运用接口将数据读入到核算机内进行后处理。
ITU601规范量化的数字电视信号包括一组比特的亮度信号,一组比特的色差信号和一组比特的同步信号,还有一条时钟信号。同步信号包括场同步与行同步,别离指示场消隐期和行消隐期。信号选用简略的线性编码方法。亮度信号的取样频率定为。在：：格局中,每个色差信号取样数为亮度信号的一半,取样频率定为。为了收集完好的电视信号需求每一个时钟收集亮度、色差与同步共比特数据。
SDRAM总线相同的比特数据。假如的容量足够大,体系能够仅仅简略地将每次比特数据填充至比特以简化规划。假如容量有限,能够将次收集的比特数据调整成个比特的数据以充分运用存储空间。还能够去除电视行场同步期间的无效数据以节约空间。收集模块在开端收集后等候一场电视信号开端后才开端收集,确保存入的数据能够构成完好的电视图画,有用地运用存储空间。当空间被数据填满时,体系主动中止数据收集。这样收集的数据量巨细完全由可装备的容量巨细决议。经过添加能够便利地扩大体系容量。
13.5 MHz或许的电视信号采样频率上,而接口模块作业在高速时钟上。为了防止跨过时钟域或许导致的亚稳态问题,数据收集模块与接口模块有必要运用进行缓冲与数据传递。数据缓冲模块选用一个个字,每个字长比特的双时钟、双端口的作为存储单元。当开端收集数据时将复位,然后数据收集模块每收集一个比特的数据就将其写入。当内的数据到达个后告诉接口模块进行读写。因为选用了进行时钟域间的数据传递,输入模块的时钟与后端的作业时钟没有任何联络,便于灵敏地装备采样时钟。当用于收集频率更高,数据量更大的场合时,应适当加大字深,以防溢出。
SDRAM容量大,可是指令多,操作杂乱。的指令由、和构成,别离表明行挑选、列挑选与读写操控。当每一次只写入一个字时,有必要运用至少个指令,带宽运用率低于％。为了充分运用的特色,本文选用接连写入形式来削减的指令开支,进步带宽的运用率。接连写入个字只需求个时钟,带宽运用率进步到％ 。因为与通讯的带宽很低,因而每一次只需读出一个字就能够了。依据体系作业需求,接口模块只供给必需的接连个写、单独个读的种操作接口,简化了规划。
SDRAM的指令与时序。为了完成高效的存取,进步总线的运用率,接口模块选用的高速时钟。当得到数据存取模块的读要求后,向接连写入个字,当得到接口模块的读恳求后读出个字,其他时刻确保进行改写作业,避免数据丢掉。
SDRAM是易失性存储器,需求确保在内对内的数据进行改写操作,不然内的数据将会丢掉。因为体系选用了高速拜访时钟,并且选用接连写入个数据的形式,总线的带宽运用率最高只需,当从读出数据时的总线带宽运用率就更低了,很多时刻处于闲暇状况。因而能够让在闲暇状况进行数据改写作业,当有数据读写要求时退出改写操作,进入读写操作,其状况搬运图如图所示。一个完好的写入操作履行以下指令序列：,,,接连个,,。一个完好的读出操作履行以下指令序列：,,,,。
SDRAM特有的操作。在上电后进入不定态,为了让进入确认的状况有必要进行以下的上电序列操作：坚持至少INHI比特和指令外不能有其他指令;在一个指令后施加指令;接着施加个指令;最终施加指令设置作业形式。本文选用如图所示的上电序列。
SDRAM中的数据需求传输到核算机中进行下一步的数据提取等再处理作业。因为此项作业没有实时性的要求,所以选用简略的低速并口接口完成与的通讯。当宣布一个读的逻辑地址时,接口模块将其低位的地址保存,其他高位地址发送给接口模块转换为的块地址,行地址与列地址、并一起向接口宣布读指令。当读出比特数据后,依据保存的低位地址挑选出一个比特数据,然后传输给。因为或许存在一起读写的恳求,所以选用一个裁定器对的拜访要求进行裁定。优先满意写入恳求,在写入操作完毕后再呼应读出恳求
PC里经过软件进行。软件与硬件合作运用削减了修正硬件的危险,进步了体系的可维护性和可晋级性。硬件体系收集到的是每一个采样点的数据,并不区别数据是否在消隐期等。经过后期软件处理将数字化的电视信号依据行场结构提取出具有×可见窗口的有用数据,并依据仿真要求组织亮度与色度信号的摆放格局。当运用于不同场合进行数据收集时,只需修正数据后处理部分的软件和内的数据收集模块就能够完成体系的移植,而不需求改动硬件规划。
Stratix系列30F780C7类型和×的。选用言语完成的编程。整个收集体系运用了,个逻辑单元。
ITU601规范的数字电视信号的时钟频率为,数据为比特,其间比特亮度信号,比特色度信号,比特行同步信号和比特场同步信号。一场电视信号的数据量约是。项目开发的算法剖析需求收集接连帧场的数据。选用的就能够确保存储容量。该体系能够完好不失真地收集接连场的数字电视信号。收集的电视信号用于芯片降噪、去隔行和画质增强等算法剖析与仿真中。
SDRAM容量来完成。本体系是面向数字电视收集运用开发的,假如前端添加就能够完成对模仿信号的收集。因为主控部分在中完成,只需对体系的数据收集部分的位宽等进行相应的修正就能够习惯不同的运用。假如运用或等高速总线接口完成与机的数据传输,该体系还能够脱离容量的约束,完成实时收集。
