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基于FPGA的数字音频光端机和数字电视传送流接口卡设计

发布时间:2018-07-17 16:51
【摘要】:计算机技术、存储技术和通信技术的快速发展使得人类面临的信号采集、处理和传输任务日益加重,同时也使人类越来越重视高速数据采集系统的研究。另一方面,EDA技术的发展使FPGA的使用变得日益普遍。FPGA本身具有时钟频率高、延迟小、可重用等优势,开发过程中可以使用Verilog HDL语言或者VHDL语言来描述其内部逻辑电路,也可以使用IP核技术加快开发速度,缩短开发周期。因此,在高速数据采集系统中使用FPGA,其系统的灵活性和稳定性将会极大地提高。本课题提出了一个基于FPGA的数字音频光端机和一个基于FPGA的数字电视传送流接口卡设计方案。基于FPGA的数字音频光端机包括光近端机和光远端机,其功能是实现数字音频信号在光纤中的传输。数字音频光端机中的数字信号处理部分使用FPGA实现,逻辑设计包括12S接口设计、SPI接口设计和光纤接口设计,其中的光纤接口逻辑由Altera公司的ASI软核实现。基于FPGA的数字电视传送流接口卡功能是实现数字电视传送流的实时传输。接口卡设计包括两部分:硬件设计和软件设计两部分。硬件设计包括PCI-E接口设计、DDR2 SDRAM缓存设计和ASI接口设计,其中的PCI-E接口由Altera公司的PCI-E IP硬核来实现;软件设计包括驱动程序设计和应用程序设计,驱动程序使用Jungo公司的WinDriver进行开发。最后,对数字音频光端机和数字电视传送流接口卡进行了测试和分析。结果表明,两款设备性能稳定,数字音频光端机实现了数字音频信号在光纤中的通信,数字电视传送流接口卡实现了传送流的高速准确传输。
[Abstract]:With the rapid development of computer technology, storage technology and communication technology, the task of signal acquisition, processing and transmission is becoming more and more serious. At the same time, more and more attention has been paid to the research of high-speed data acquisition system. On the other hand, with the development of EDA technology, the use of FPGA becomes more and more common. FPGA itself has the advantages of high clock frequency, small delay, reusable and so on. In the development process, Verilog HDL language or VHDL language can be used to describe its internal logic circuit. IP nuclear technology can also be used to speed up the development process and shorten the development cycle. Therefore, using FPGA in high speed data acquisition system will greatly improve the flexibility and stability of the system. This paper presents a design scheme of digital audio optical terminal based on FPGA and a digital TV transfer stream interface card based on FPGA. The digital audio optical terminal based on FPGA includes optical near end machine and optical remote machine. Its function is to realize the transmission of digital audio signal in optical fiber. The digital signal processing part of digital audio optical terminal is implemented with FPGA. The logic design includes 12s interface design and optical fiber interface design. The optical fiber interface logic is realized by Altera soft core. The function of digital TV transport stream interface card based on FPGA is to realize the real-time transmission of digital TV transport stream. Interface card design includes two parts: hardware design and software design. Hardware design includes PCI-E interface design, DDR2 SDRAM buffer design and ASI interface design, in which PCI-E interface is implemented by Altera's PCI-E IP hard core, software design includes driver design and application program design. The driver is developed with WindRiver of Jungo Company. Finally, the digital audio optical terminal and the digital TV transfer stream interface card are tested and analyzed. The results show that the performance of the two devices is stable, the digital audio optical terminal realizes the communication of the digital audio signal in the optical fiber, and the digital TV transport stream interface card realizes the high-speed and accurate transmission of the transmission stream.
【学位授予单位】:天津大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TN949.197;TN791

【参考文献】

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本文编号:2130292

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