12.4 FPGA内部结构设计
12.4.1 FPGA内部结构框图
本系统的核心设计部分是FPGA内部结构的逻辑设计。整个系统分成两个数据通路。
1.行变换数据通路
行变换数据通路主要功能是实现数据的采集、缓存、行变换和保存行变换结果。
2.列变换数据通路
行变换数据通路主要功能是实现读取行变换结果、缓存、列变换和图像输出。
通过总线开关模块实现两个数据通路的数据交换,采用的主要措施就是利用两片SRAM存储器来完成乒乓缓存。FPGA内部结构如图12.4所示。
图12.4 FPGA内部结构框图
下面分别介绍数字图像倍焦系统中FPGA内部各个模块功能。
12.4.2 各个模块功能描述
在实际的设计中,主要通过自行编写模块、调用宏模块和引用开源模块3种方式来实现模块的设计。下面是各个模块的主要功能。
1.Receiver模块功能
完成对SAA7113输出的ITU656格式视频信号的逐行采集,同时完成图像的裁剪工作,即原始图像的1/2.25,分辨率为480´192,并写入DPRAM中。每写完一行,给出一个行启动信号,每写完一场,给出场启动信号,均发送给RowTrans模块。
2.RowTrans模块功能
完成对每行数据的线性插值。收到行启动信号之后,从DPRAM读出数据,计算插值后,通过总线开关写入SRAM中。处理之后RAM中的数据为720列´192行。当收到场启动信号,立即切换SRAM,开始处理下一场。
3.Bus Switcher模块功能
总线开关模块,负责切换两片SRAM的控制权。
4.ColTrans模块功能
完成从SRAM中读出每行数据,并写入DPRAM中,同时完成对每列的插值。保证DPRAM不读空,这样输出的码率才会恒定,满足ITU.656的要求。
5.Sender模块功能
从DPRAM连续读出数据,按照ITU.656的要求发送给Video Encoder。
6.DPRAM模块功能
开发工具软件提供的双口RAM模型,用来完成数据缓存。