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基于MicroBlaze的图像传输系统设计与实现

发布时间:2018-03-20 19:19

  本文选题:片上系统 切入点:IP核 出处:《西安电子科技大学》2014年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:目前卫星图像分辨率大幅提高,图像传输数据量呈现出井喷增长的趋势,庞大的数据量给图像的传输和存储带来巨大的挑战。在图像传输与处理领域,信息的交互又是紧迫的,因此,高速数据传输方式在图像通信系统中扮演着重要角色。另一方面,传统的全定制集成电路设计使得产品投入应用的周期过长,不能实时满足系统功能变换带来的新需求。如今,信息化、智能化、网络化高速发展,使得嵌入式技术获得了巨大的应用空间。以太网传输技术具有易连接、大带宽等优势,基于FPGA的片上可编程图像传输系统在应用互联网技术上已经很成熟,所以嵌入式系统接入互联网成为解决图像传输速度慢的重要手段。半导体工艺水平飞速崛起,推动了在一块硅片上实现更为庞大的系统的构想。基于FPGA嵌入IP软核的SOPC系统成为IC设计的发展趋势。SOPC的可编程特性,可方便快速升级系统的性能,也能解决上述提出的产品投入使用周期长的问题。本文以嵌入式系统与以太网传输技术相结合为背景,以提高图像传输速度以及系统的易维护性为研究目标,详细研究了基于Micro Blaze的片上可编程图像传输系统的架构和设计实现方法。系统通过添加网口控制IP核的方式实现SOPC与以太网的融合,网络传输采用Lw IP协议,Lw IP协议栈在保持TCP/IP协议主要功能的基础上减少内存RAM的占用,特别适合在本嵌入式系统中使用。软件程序和逻辑代码的设计与实现是本系统研究的重点,本文在SDK中通过编写相应的驱动程序来驱动硬件模块高速、稳定、灵活地运转。最后依托ISE集成开发环境对系统的逻辑代码部分进行开发设计,来完成数据和配置参数从Micro Blzae到ADV212芯片的过渡。本文设计的图像传输系统在应用时满足了基于FPGA的片上可编程系统对系统稳定性、速度、个性化定制等方面的要求。通过片上可编程系统的软硬件协同设计可快速方便地完成整个嵌入式系统设计。相比于传统的嵌入式系统解决方案,本文设计的系统缩短了开发周期,提高了系统可靠性,降低了功耗,使系统易裁剪、易升级。
[Abstract]:At present, the resolution of satellite images is greatly improved, and the amount of image transmission data shows the trend of blowout growth. The huge amount of data brings great challenges to the transmission and storage of images. In the field of image transmission and processing, the interaction of information is urgent. Therefore, high-speed data transmission plays an important role in the image communication system. On the other hand, the traditional fully customized integrated circuit design makes the product put into use for a long period. Nowadays, with the rapid development of information, intelligence and network, embedded technology has gained a huge application space. Ethernet transmission technology has the advantages of easy connection and large bandwidth. The on-chip programmable image transmission system based on FPGA is very mature in the application of Internet technology, so the embedded system connected to the Internet has become an important means to solve the slow image transmission speed. The SOPC system embedded in IP soft core based on FPGA has become the development trend of IC design. This paper takes embedded system and Ethernet transmission technology as the background to improve the speed of image transmission and the maintainability of the system. The architecture and design method of the on-chip programmable image transmission system based on Micro Blaze are studied in detail. The integration of SOPC and Ethernet is realized by adding the IP core to control the IP core. The LW IP protocol stack is used in the network transmission to reduce the footprint of memory RAM on the basis of maintaining the main functions of the TCP/IP protocol. The design and implementation of software program and logic code is the focus of this system. In this paper, we write the corresponding driver program in SDK to drive the hardware module high speed and stability. Finally, the logic code part of the system is developed and designed based on the ISE integrated development environment. To complete the transition of data and configuration parameters from Micro Blzae to ADV212 chip. The image transmission system designed in this paper satisfies the stability and speed of on-chip programmable system based on FPGA. Through the hardware and software co-design of the on-chip programmable system, the whole embedded system design can be completed quickly and conveniently. Compared with the traditional embedded system solution, The system designed in this paper shortens the development cycle, improves the system reliability, reduces the power consumption, makes the system easy to cut and upgrade.
【学位授予单位】:西安电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN919.8

【共引文献】

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本文编号:1640455

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