ZedBoard与PC间的图像传输系统设计与实现(2)
时间:2018-11-10 09:12 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
ZedBoard是基于Xilinx Zynq-7000扩展式处理平台的低成本开发板。ZedBoard是Zynq的入门级开发板，对于新手来说更容易掌握。在本次试验中ZedBoard将作为基础搭建一个视频采集传输系统，它是本次试验中最基础也是最重要的部分。 1.2研究内容 本课题是“ZedBoard与PC间的图像传输系统设计与实现”。它需要把采集到的图像传输到PC机上观察，以便观察图像采集的是否正确。 本次试验将要完成的内容有： （1）设计基于串口的ZedBoard的图像发送程序 （2）设计PC上的基于串口的图像接收程序，并能生成.bmp图像文件 （3）设计友好的人机界面 1.3 论文结构 论文总体结构概括如下： 第一章介绍了本课题的背景和课题要研究的内容。 第二章要主介绍了两个部分Zynq芯片的基本信息、PL和PS部分及其应用方向，还介绍了ZedBoard、PL与PS之间的通信方式。 第三章简单地介绍了设计中要用到的软件PLANHEAD，包括其出现的背景，PLANHEAD的优点和使用方法。 第四章介绍的传输系统是如何工作的，包括系统的简单流程图、图片格式的转换、和图片是如何在PC上显示出来的。 2相关知识介绍 2.1 ZedBoard简介 ZedBoard是基于Xilinx Zynq-7000扩展式处理平台的低成本开发板，也是一块ZYNQ的入门级开发板，其有很多种类的外设，除了有FMC、uart、千兆网卡这些常用的外设，还配备了主频高达1066MHz的32bitDDR，。借助Zynq-7000非常快的数据处理能力，此板可以完美跑上Linux，Android、Windows或其他OS/RTOS等。ZedBoard的实物图如下：  图-2.1 Zedboard实物图 在中间最引人注目的地方就是Zedboard的核心Zynq芯片。 2.2 ZYNQ芯片简介 如何将处理器和FPGA可编程能力集成在一块单芯片上，一直都是FPGA技术发展的一个重要方向。在这种情况下的芯片既有高性能的处理能力，也可以灵活的可编程配置。Zynq-7000是首款将ARM处理器与FPGA完善结合在一起的单芯片。 Zynq系列是赛灵思公司（Xilinx）推出的行业第一个可扩展处理平台【1】。旨在为视频监视、汽车驾驶员辅助以及工厂自动化等高端嵌入式应用提供所需的处理与计算性能水平。这款基于无处不在的ARM处理器的SoC可满足复杂嵌入式系统的高性能、低功耗和多核处理能力要求。Xilinx可扩展处理平台芯片硬件的核心本质就是将通用基础双ARM Cortex-A9 MPCore处理器系统作为“主系统”，结合低功耗28nm工艺技术，以实现高度的灵活性、强大的配置功能和高性能。Xilinx Zynq-7000代表了这种集成芯片最先进的技术【1】。 Zynq-7000系列芯片的最大亮点是它包含了一个完整的ARM处理子系统，每一颗Zynq-7000系列的处理器都内嵌了双核的Cortex-A9处理器，整个芯片都是以处理器为中心的搭建的。而且子处理系统中集成了大量的外设和内存控制器，使Cortex-A9的核在Zynq-7000中可以完全独立于可编程逻辑单元，换言之就是即使没有用到FPGA部分，RAM处理器的子系统也可以独立工作，这与以前使用的FPGA有本质区别，是真正的以处理器为核心。另外可编程逻辑部分是与ARM处理单元紧密结合的。FPGA的部分用于扩展子系统，拥有十分强大的扩展能力，超过3000个内部互联可以提供非常丰富的宽带。另外在IO整件方面，FPGA的优点是IO可以充分自定义，可以在FPGA部分提供集成高速串行口，执行种类繁多的串行标准。同时在FPGA内集成一个硬核，这个硬核称为数模转换器。这些总体部件共同构成Zynq的整体框架【2】。 (责任编辑：qin) |