基于FPGA的多媒体平台设计

来源 :哈尔滨理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:tiancejiangjun
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“多媒体”是一种信息传输媒介的综合体,包括音频、图像和文本等表现形式。随着人们对信息渴望程度的膨胀,多媒体电子产品的需求量和更新换代速度大幅上涨。基于市场需求和更新速度这两方面的问题,本文提出了一种利基于FPGA技术构建多媒体平台的方法,实现了图像显示和采集、音乐播放、GPS信息接收显示等功能。基于FPGA芯片构建系统的方法,与传统的电子系统相比,它的灵活性好,复用性强,软硬件可编程,很大程度上缩短了开发和生产周期。FPGA芯片生产技术的不断提高也为这项技术打下了更坚实的基础。在构建基于FPGA的多媒体平台过程中,使用了软硬件协同的设计方法。硬件层的设计主要利用Quartus Ⅱ软件和SOPC Builder等工具辅以verilog硬件编程语言完成了图像显示采集模块、音频解码模块、串口传输模块、数据缓存模块等。软件设计上,在Nios Ⅱ IDE环境下,利用μ C/OS Ⅱ操作系统实现对多媒体任务的管理,基于此种框架的多任务软件设计提高了系统的实时性和扩展性。系统中FATfs文件系统的移植简化了文件的读写操作,加快了读写速度,增强了系统的可移植性。基于这两方面的优化,利用C和C++语言完成了图片信息解码、SD卡读写、音乐播放控制和GPS信息解析等子任务。最后,在一块FPGA芯片中集成了系统硬件、操作系统、应用程序。这种方案不仅减少了器件数目,提高了系统的可靠性,而且具有易实现、易升级、易移植的特点,有较强的适应性和扩展性。
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