视频格式转换芯片中数据存储系统的设计与实现

发布时间：2022-09-27 19:15

　　随着数字电视技术的日趋成熟,模拟电视向着数字电视转变已成为必然趋势,其中视频格式转换技术起到了非常重要的作用,并蕴涵着巨大的市场价值。它的主要功能是通过数字视频信号处理将不同格式的视频输入信号转换成特定格式的输出信号。视频处理过程包括去隔行、帧频提升、分辨率提升及各种画质增强等。因此,海量数据的存储与搬移成为视频格式转换专用芯片设计中的核心问题之一,数据存储系统的优劣将直接影响到整个芯片的性能。 本文从数据流调度和存取机制入手,对整个数据存储系统的实时性进行了系统的分析,并在此基础上对视频格式转换专用芯片中数据存储系统进行了研究与设计实现。重点设计了外部存储器（SDRAM）控制核,在对SDRAM存储器的工作参数分析的前提下,着重讨论了SDRAM控制器自顶向下（Top-Down）的设计方法,子模块的划分与设计,代码编写与优化、读写操作时序分析,功能仿真,逻辑综合以及FPGA调试策略,设计了一种具有高适用性的SDRAM控制器。该控制器具有标准的IP核的接口和多种可配置寄存器,可与其他模块通过简单的握手信号,完成数据的读写控制,具有很高扩展性和移植性。 在完成设计的基础上,本... 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题背景及选题意义
    1.2 视频处理芯片中的存储系统
第二章 视频格式转芯片中数据存储系统的架构设计
    2.1 视频格式转换芯片架构分析
        2.1.1 去隔行算法硬件实现
        2.1.2 帧频变换算法硬件实现
        2.1.3 尺寸缩放算法硬件实现
    2.2 数据存储系统架构分析
        2.2.1 视频前置缓存模块
        2.2.2 视频处理缓存模块
        2.2.3 MMU 模块
    2.3 SDRAM 控制器设计的分析
    2.4 实时性讨论
        2.4.1 系统对总线带宽的要求
        2.4.2 总线占用率的讨论和总线时钟的确定
        2.4.3 实时性论证
第三章 SDRAM 控制器的设计
    3.1 SDRAM 的工作原理
        3.1.1 RAM 工作原理
        3.1.2 SDRAM 的工作原理
        3.1.3 小结
    3.2 SDRAM 控制器的设计
        3.2.1 SDRAM 基本操作
        3.2.2 SDRAM 工作主要状态真值表
        3.2.3 需求概述
        3.2.4 模块划分策略
        3.2.5 SDRAM 控制器性能分析
        3.2.6 代码覆盖率
        3.2.7 SDRAM 控制器的资源占用率
        3.2.8 软件仿真结果
        3.2.9 SDRAM 控制器FPGA 逻辑综合所用的部分约束文件
第四章 SDRAM 控制器的FPGA 验证
    4.1 SDRAM 控制器的FPGA 验证
        4.1.1 SDRAM 控制器FPGA 验证方案
        4.1.2 各子模块功能介绍
        4.1.3 资源占用率
        4.1.4 代码覆盖率
    4.2 SDRAM 控制器的调试
    4.3 SDRAM 控制器具体测试结果
    4.4 整个视频系统测试结果
第五章 总结与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢


【参考文献】：
期刊论文
[1]HDTV SOC系统中SDRAM控制器的设计[J]. 沈东,王峰,余松煜.  微计算机信息. 2006(14)



本文编号：3681457