基于SRIO 的高速图像串行传输系统设计

针对CCD 图像具有分辨率高、数据量大的特点,本文提出一种新的平台,可实时完成数据采集,并将采集的数据通过SRIO 接口以3.125 Gb/s 的速度进行传输与显示.该方法根据SRIO 接口协议,采用FPGA+DSP 的方式,利用FPGA 内的高速串行通信接口MGT,实现SRIO 通信协议,与DSP 之间的SRIO 接口模块进行高速传输,再通过DSP 的网络接口将接收到的数据实时传输到PC 机,进行显示.实验结果表明,这种新的平台能够实时传输所采集的CCD 相机数据,并具有可靠性高,可移植性强,升级简单,易于工程实现的优点.     

一种三维图像处理系统的FPGA与DSP实现

三维图像信息处理系统在传真、远程加工、快速成型等方面有着重要的实际意义,基于FPGA与DSP的实时三雏图像处理系统利用xilinx公司的FPGA芯片和ADI公司的高速DSP处理芯片构建了三维图像处理硬件系统,借助DSP的高速运算性能和优化的DSP代码,实现了系统的软件设计。基于FPGA与DSP的实时三维图像处理系统为三维图像的处理提供了一种更加实用的解决方案。     

基于FPGA的高速并行光通信误码率测试系统

利用高性能、低成本的现场可编程门阵列(FPGA)芯片、个人电脑和应用软件研制出了可应用于高速并行光通信系统误码率测试的虚拟测试系统。此系统可对不同速率与通信格式的多通道并行光通信系统进行误码率测试,支持对速率为10Gb/s的VSR4-1.0协议的甚短距离光传输(VSR)系统的误码测试。该系统最多可支持12条测试信道,单信道最高测试速率为1.25Gb/s,为研制高速并行光通信系统提供了一个方便、快捷、灵活的初级误码率测试手段。该系统可降低并行通信系统的研发成本,缩短测试周期,提高工作效率。     

基于FPGA+DSP的USB高速数据采集系统设计与实现

为了满足高速数据采集系统的实时性、高速性和结构小型化要求,设计完成了基于FPGA+DSP+USB控制器架构的嵌入式数据采集与处理系统.利用FPGA实现多通道高速数据采集,利用DSP完成对已采集数据的处理.系统采用高速USB2.0控制器完成对数据的高速传输.实验表明,该系统采样速率最高可达10 MSPS,并具有较高的实时性与稳定性.     

FPGA软硬件协同处理实时图像处理系统

基于PC机图像处理系统实时性不强,DSP+FPGA图像处理系统的成本高、资源利用率低,单纯使用FPGA硬件实现的图像算法类型较为单一,针对这一系列问题,提出了一种基于FPGA软硬件协同处理的实时图像处理系统.采用一片FPGA芯片作为系统的核心,利用CCD相机等采集图像,通过SSRAM将图像缓存,以SOPC为控制核心,协调软硬件共同进行图像处理.易于使用硬件实现的图像处理模块(如滤波、形态学算法、图像校正、边缘检测等)均使用Verilog HDL语言实现,通过SOPC控制这些图像处理模块,实现相应的图像处理功能;而硬件难于实现的部分(如流程控制、复杂的分支判断)则使用SOPC中的CPU来实现.实验表明,系统卖时性强、图像处理速度快、可进行复杂图像算法的运算,同时具有设计简单、应用灵活、成本低的特点.     

步进扫描光刻机远程控制器采样同步时钟技术

为实现100nm步进扫描光刻机的运动控制精度,需要硅片台掩膜台系统的远程采样控制器的采样时钟满足微秒级同步要求.为此采用由同步动作控制器(SAC)发起同步信息,经自定义同步信号总线(SSB)传输,在各分散数字运动控制器中产生采样同步时钟的架构.提出采用现场可编程门阵列(FPGA)硬件完成光纤通信底层协议,引入信号传输优先级管理机制,实现采样同步时钟经各分散控制子系统的光纤通道传输到远程采样控制器的一致性,减少由标准光纤通信协议引起的额外时间开销.估算和实验结果表明:采样同步时钟传输延时约为0.55μs,各分散控制子系统的远程采样控制器接收到采样同步时钟的时延不确定性小于60ns.该采样同步时钟传输技术已成功应用于高速纳米级步进扫描光刻机系统.     

12路并行光互连子系统研究

针对高速芯片间光互连的应用,利用垂直腔面发射激光器(VCSEL)列阵作为光源、PIN列阵作为探测器,采用并行光传输的方式,设计了高密度的12路高速信号的光互连子系统,并利用12芯标准多模光纤带进行了1m距离内的光传输试验测试.测试结果表明,在零误码率的条件下系统单路速率大于6Gb/s,接收端信号的上升时间(F1)为91...     

网络环境下实时图像信息处理传输系统

基于 MPEG-IV 编解码技术和 RTP/RTCP 网络传输协议,设计出一种以高速 DSPTMS320C6205 为核心处理器的实时图像信息处理传输系统(IPTS)。系统的总体构架采用Client/Server 模式,由现场视频信息采集前端、信息中心和视频信息传输网络构成。该系统融合了先进图像处理技术、信息技术、数据通信传输技术及自动控制技术等,能实时地采集和处理图像信息,并进行网络传输和控制,是一种范围大、方位全、实时、准确和高效信息综合处理系统。     

超高速低功耗CMOS 4:1复接器

研究了在特定工艺条件下进行高速低功耗集成电路设计的相关问题,包括结构设计、电路设计和工艺角的影响。提出用CMOS逻辑电路完成超高速电路设计的思想,利用CSM 0.35μm CMOS工艺设计完成了速率为3.125Gb/s的4:1复接器芯片。该系统采用树型结构,由两个并行的低速2:1复接单元和一个高速2:1复接单元级联而成。核心电路锁存器在低速单元中用带有电平恢复的4_T电路构成,在高速单元中用动态传输门构成;选择器则用CMOS传输门构成的双路开关实现,每一电路都只用4只晶体管实现。芯片面积为0.39mm~2。芯片测试结果表明:在3.3V电源电压下,芯片核心功耗低于40mW,最高工作速率可达4Gb/s。     

机器人辅助远程手术的研究

介绍了一套自行开发的机器人辅助远程手术平台系统。在阐述平台系统的总体结构基础上，对于医疗图像的压缩和传输、机器人命令传输协议的设计、远程图像的实时传输和播放这三个关键技术进行了探讨。手术平台系统已成功地进行了临床应用。     

智能天线移动台端实时发送系统的设计

探讨了智能天线的基本理论, 介绍了采用高速可编程逻辑器件 FPGA(Field Programmable Gate Array)的智能天线移动台端实时发送模块的设计与实现, 由于只采用 DSP 实现信号处理不能满足数据的实时生成与发送, 所以本系统采用 DSP FPGA 的硬件结构, 将一些原本由 DSP 执行得很耗时的运算用 FPGA 通过逻辑门的方式并行实现, 保证了数据的实时生成和发送.     

叶尖定时旋转叶片实时振动测量技术

设计了一套基于叶尖定时传感的旋转叶片振动测量系统。系统主要由光电传感系统、数据采集与预处理系统、叶片振动数据处理系统三部分组成。叶尖定时传感器采用单根光纤发射、多光纤接收的 Y 型结构,并用高性能专用集成芯片完成弱光信号的放大检测,使传感器信噪比大于500,信号带宽大于 50MHz。利用 CPLD 和 DSP 技术,实现了叶尖定时信号的高速实时采集与处理;建立了同步共振条件下叶片振动的数据处理模型,实现了叶片振动的实时监测。整套测量系统在现场某大型压气机上进行了原理性验证,在转速高达 9210rpm的情况下测得的同步共振最大幅值为 0.4231mm,接近于同等条件下国外的测量结果,从而验证了整套测量系统的可靠性。     

高速多光谱TDICCD图像数据传输系统

为了解决高速多通道CCD应用时数据传输路数多、数据率高的问题,研制了高速多光谱TDICCD的图像数据传输系统,并在实际工程应用中取得良好效果.阐述了系统总体设计思想和FPGA实现方案,并对FPGA功能划分、时分复用存储及LVDS接口等设计要点进行详细分析,最终系统实现了5片TDICCD共60通道并行图像数据转7路串行图...     

利用DSP的实时图像识别系统的设计与应用

以TMS320C6205为处理器,设计一种实时图像识别系统。用SAA7111和FPGA完成无 DSP干预的图像采集与存储,通过DMA实现图像传输与DSP识别的并行执行。系统将触发、采集、存储、识别等功能集成在一块PCI卡上,提高了系统的可靠性和安全性。与基于采集卡和PC机的图像识别系统相比,该系统在保持相同的图像识别准确率的前提下,可以将识别速度提高约28.7%。     

基于SOPC高速图像实时处理技术研究与实现

本文针对现今高速数字图像信号的复杂算法实时处理要求以及系统实时升级问题,设计一种基于FPGA的SOPC高速图像实时处理系统平台,移植可定制高效操作系统Xilkernel,并采用多线程编程、软件仿真以及在线实时调试方法,成功地实现了高速系统实时处理功能.FPGA操作可并行执行及硬件反应时间精确到纳秒(ns)级,因而该系统...     

一种新型光学快速自动聚焦系统

为满足基于机器视觉的工业检测系统中对自动对焦快速性的要求,提出了一种基于激光技术的新型嵌入式高速对焦系统.该方法利用在同一光路中激光与可见光互不影响的特性和DSP高速图像处理的能力,通过检测特殊设计光学回路反射回来的激光光斑信息,主动控制运动执行机构实现工业检测系统显微镜的快速和稳定对焦.该对焦方法改善了TFT-LCD光学检测系统中基于被动的图像处理和基于主动测距等传统对焦方式精度低和速度慢等缺陷.测试结果表明,该新型对焦系统极大的缩短了对焦的时间,并且提高了对焦系统的控制精度,满足了工业光学检测系统中实际应用的要求.     

基于CPCIE的高速数据交换中心的设计

针对高速图像处理的需求,本文设计实现了一种混合结构的CPCIE交换板.根据高速串行通信的电气特性及CPCIE系统规范要求,将PCIE链路信号和高速串行图像信号合成一组,按照CPCIE交换板信号的拓扑关系,传到各个下游槽位.在标准的CPCIE机箱中,本系统单板实现了PCI Express系统扩展功能和高速光纤图像的动态交...