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基于FPGA和Verilog的CameraLink编解码模拟验证及设计方案

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简介:
本研究探讨了运用FPGA与Verilog语言实现CameraLink接口协议的编解码功能,并提出了一种有效的模拟验证方法及设计方案。 本段落详细描述了使用FPGA纯Verilog实现CameraLink视频接收与发送的设计方案,旨在验证CameraLink解码模块及编码模块的正确性。由于项目初期缺乏实际的CameraLink相机设备,但又必须对关键部分进行测试,因此采用了一个巧妙的方法: 首先采集HDMI输入视频信号,并通过HDMI解码器将其转换为RGB数据格式后送入CameraLink编码模块中;这样就能得到CameraLink标准下的LVDS差分视频信号。接下来将该信号回传至FPGA的CameraLink输出接口,并从其输入端重新接收回来,此时它又作为CameraLink的LVDS差分视频信号被处理了。然后再次通过CameraLink解码器将其还原为RGB数据格式,并最终经过HDMI编码模块转换并显示在显示器上。 这种方式下,虽然整个过程都是基于HDMI接口进行操作和观察结果(输入与输出均为HMI视频),但实际上却完成了对CameraLink解码及编码功能的全面验证。而且通过直接查看显示屏上的图像效果可以直观地评估其性能表现,可以说是一个非常巧妙的设计方案。

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  • FPGAVerilogCameraLink
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    本研究探讨了运用FPGA与Verilog语言实现CameraLink接口协议的编解码功能,并提出了一种有效的模拟验证方法及设计方案。 本段落详细描述了使用FPGA纯Verilog实现CameraLink视频接收与发送的设计方案,旨在验证CameraLink解码模块及编码模块的正确性。由于项目初期缺乏实际的CameraLink相机设备,但又必须对关键部分进行测试,因此采用了一个巧妙的方法: 首先采集HDMI输入视频信号,并通过HDMI解码器将其转换为RGB数据格式后送入CameraLink编码模块中;这样就能得到CameraLink标准下的LVDS差分视频信号。接下来将该信号回传至FPGA的CameraLink输出接口,并从其输入端重新接收回来,此时它又作为CameraLink的LVDS差分视频信号被处理了。然后再次通过CameraLink解码器将其还原为RGB数据格式,并最终经过HDMI编码模块转换并显示在显示器上。 这种方式下,虽然整个过程都是基于HDMI接口进行操作和观察结果(输入与输出均为HMI视频),但实际上却完成了对CameraLink解码及编码功能的全面验证。而且通过直接查看显示屏上的图像效果可以直观地评估其性能表现,可以说是一个非常巧妙的设计方案。
  • FPGABCH与SoPC
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    本研究聚焦于利用FPGA技术实现高效能BCH编译码器的设计,并采用System-on-a-Programmable-Chip(SoPC)架构进行验证,以确保其在数据传输中的纠错能力。 针对NAND Flash应用需求,我们完成了并行化BCH编译码器的硬件设计。利用寄存器传输级硬件描述语言,并通过LFSR电路、计算伴随式、求解关键方程以及Chien搜索算法等技术手段,在FPGA上实现了BCH编译码算法。相较于传统的串行实现方式,这种并行化方法显著提高了编码和解码的速度。 我们还构建了一个基于SoPC(System on Programmable Chip)技术的嵌入式验证平台,并在Nios处理器的控制下对上述方案进行了测试验证。该平台能够高效、快速地完成BCH编译码算法的检验,具备可配置的测试环境、高覆盖率的测试向量以及智能化的测试流程等优点。
  • FPGADDSVerilog仿真实现-DDS
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    本研究探讨了采用FPGA技术进行直接数字频率合成器(DDS)的设计与优化,并利用Verilog硬件描述语言实现了DDS系统的仿真验证,构建了一个有效的DDS模型。 DDS(Direct Digital Synthesis)是一种在电子工程领域广泛应用的技术,主要用于生成精确、灵活的模拟信号。通过FPGA实现DDS能够提供高速度和高精度的频率合成能力,在通信、雷达及测试测量等领域发挥重要作用。 本资料包涵盖了基于FPGA设计的DDS全过程,包括理论设计、MATLAB仿真验证、使用Verilog语言编写硬件描述以及在ModelSim中进行仿真的步骤。 1. **MATLAB设计**: MATLAB是一款强大的数学计算和信号处理工具。它便于实现DDS算法,并用于生成正弦波所需的相位累加器输出表,用户可通过调整参数来改变输出频率特性。 2. **DDS模型**: 在使用MATLAB进行DDS建模时,需要考虑的关键组件包括相位累加器、频率控制字和将相位转换为幅度的转换模块等。这些元件决定了系统性能如分辨率及灵活性。 3. **Verilog实现**: Verilog是一种用于描述数字逻辑电路功能的语言,适用于FPGA设计。在DDS的设计中,需要基于MATLAB模型编写相应的硬件代码,包括相位累加器、频率控制字寄存器等模块的定义。 4. **ModelSim仿真**: ModelSim是一款广泛使用的HDL(Hardware Description Language)仿真工具,在验证Verilog代码的功能正确性方面扮演重要角色。在完成DDS Verilog编码后,需通过该软件进行功能测试以确保输出波形符合预期要求。 5. **FPGA集成与验证**: 经过ModelSim中的全面检查和确认无误之后,可以将编写好的Verilog代码综合并下载到实际的FPGA设备中。接下来需要对硬件执行实时性能评估及进一步验证,保证其功能正确性。 总之,该资料包为学习者提供了从理论设计至硬件实现再到仿真测试的一整套DDS开发流程指导,有助于深入理解DDS原理,并掌握MATLAB、Verilog和ModelSim的应用技能以及提高数字信号处理与FPGA设计的专业水平。
  • FPGAVerilog语言电子钟Altera开发板
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    本项目采用Verilog语言在FPGA上实现电子钟的设计,并通过Altera开发板进行功能验证,展示了数字电路与时序逻辑的应用。 本设计基于FPGA的电子钟采用Verilog语言编写,并使用Quartus工具进行开发。项目采用了模块化的设计方法,包括按键去抖功能以及在Altera开发板上的实测验证通过。只需简单地修改引脚和频率设置即可投入使用,代码中包含详细的注释以方便理解与调试。
  • FPGACameraLink相机Base式数据采集与输出
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    本项目专注于利用FPGA技术实现CameraLink相机在Base模式下的高效数据采集和解码输出。通过优化硬件架构及算法设计,确保图像传输稳定性和实时性,适用于工业检测、机器视觉等领域。 本段落详细描述了FPGA采集CameraLink相机Base模式解码输出的实现设计方案。首先,CameraLink相机输入到FPGA板子上,然后使用FPGA内部逻辑资源进行LVDS视频解码,解析出像素时钟、行同步信号、场同步信号、数据有效信号以及像素数据。接下来将视频转换为Xilinx AXI4-Stream格式的视频流,并通过VDMA送入DDR3缓存中存储。之后从DDR3缓存读取视频并通过AXI4-Stream to Video Out模块,最终通过HDMI接口输出视频。此方案是Xilinx图像处理领域常用的方法之一,设计精巧且实用。
  • VerilogFPGA:键盘输入、密管理,含QuartusVivado版本仿真
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    本项目采用Verilog语言在FPGA上实现了一款密码锁系统,支持键盘输入,具备密码管理和验证功能,并提供了Quartus与Vivado双平台版本及相应的仿真测试模块。 基于Verilog的FPGA密码锁工程:该设计使用矩阵键盘输入按键值,并提供功能进行密码修改与验证。用户可以通过特定键(如12)来开始更改现有默认密码,但需要先正确地输入当前使用的密码以确保安全;若成功,则会更新新设的密码,否则将无法完成变更操作。一旦确认新的设置,使用键15可以保存所做的改动。 此外,在开锁时通过按键14进入验证阶段,并需再次准确无误地录入设定好的密码来解锁设备。此项目包括Quartus和Vivado两种版本支持,并且每个都配备了完整的仿真模块以确保功能的正确性与可靠性,具体效果可以通过提供的quartus仿真图进行查看。 该工程不仅具备了基础的安全保障机制还为用户提供了灵活的操作方式:既可以选择使用内置默认密码作为最终开锁依据;也可以根据个人需求自定义新的安全组合。
  • FPGAI2C实Verilog析_Master/Slave通信_fpga_i2c
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    本简介探讨了基于FPGA平台的I2C协议实现,重点讲解了Master与Slave之间的通信机制,并详细解析用于验证功能的Verilog代码。通过该实验,学习者可以深入理解I2C总线的操作原理及应用实践。 本段落对I2C verilong代码进行了详细分析,根据协议每一步都有深入解析,并经过验证。代码分为从设备(slave)部分和主设备(master)部分,整体较为成熟。
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