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随着CPU性能的大幅提升,嵌入式系统的设计已经进入了更广范的领域,在单一芯片上采用更合理的设计工艺、集成更多的逻辑功能,已经成为技术发展趋势[31]。本文介绍了一套基于Altera公司的Nios II嵌入式CPU开发的LED显示播放系统。该系统充分体现了SOPC(System On Programmable Chip)的设计理念,采用Altera公司的Cyclone芯片实现了传输、解码、播放等功能,获得了最优的性价比。从硬件设计与软件设计两个方面介绍了系统的开发流程,尤其是对片内资源的配置部分做了详细地说明。
利用NIOS多软核处理器可以改善MCU处理速度不高、外设资源有限、接口配置烦琐、硬件设计和软件编程复杂等问题;通过配置多NIOS软核,将大量控制以及对多种外设访问的工作进行了合理分配,通过总线协调通信,满足时序以及功能上的要求,充分利用了芯片内部资源,极大地提高了系统整体运行效率[32]。能够充分发挥多软核处理器和FPGA逻辑控制,数据处理想结合,配置灵活,开发简便快捷,处理方式多样,处理能力强,成本低廉的特点和优势。
本课题结合实际,主要的工作就是将原来的由PC,DVI显卡,数据采集卡,数据发送卡组成的LED多媒体系统实现移动化、小型化、简单化,成为一个集图象、文字、音频,视频、网络和无线传输等功能为一体的独立的多媒体播放系统。该多媒体系统主要功能包含了:音视频解码、媒体存储、全彩色扫描显示,多区播放或者画中画多种显示方式,实时字幕滚动叠加,无线传输等。