全集成设计环境下的视频处理系统开发简介

　　视频系统一般需要有一个控制处理器。该处理器通常用于与主机系统通信，建立视频处理操作，计算系数，且一般作为低速率数据处理器运行。VSK 具有输入与输出源的视频标准，与 System Generator 硬件联合仿真能力相配合，可让您通过实时视频流快速测试和调试系统。

　　在该 MPEG-4 演示设计中，嵌入式 MicroBlaze 处理器用作总体系统级控制器，处理以下功能，如用户接口，从 Compact Flash 卡中读取压缩位流，将位流发送到 MPEG-4 解码器核，和监视所有系统状态标志等。

　　通过Xilinx System Generator for DSP，可大大简化 MicroBlaze 处理器整合到框架中的设计流程。您可以结合使用 Xilinx System Generator 与嵌入式开发套件 (EDK) 软件工具，去实现和仿真具有一个处理器和 FPGA 视频处理器功能、对实况视频流进行操作的系统。System Generator 自动生成软件驱动程序来支持用于向 System Generator 设计的数据读写。 两种方法学目前均支持集成一个 MicroBlaze 控制器：

　　System Generator 设计导出到 EDK 系统。当在 pcore(处理器核)导出模式下使用时，内存映射块和所有其他块被封装到一个 pcore 外设中。内存映射接口的软件驱动程序及文档也被生成并随该外设一起提供。

　　EDK 项目导入到 System Generator 设计中，以便进行硬件联合仿真。当在 EDK 导入模式下使用时，通过运行 EDK 导入向导将一个 EDK 文件导入到 System Generator 中。当导入向导完成后，该 EDK 系统象一个黑盒子的被拉入 System Generator 设计中。在导入过程中，EDK 系统通过快速单工链路 (FSL) 接口进行扩展，该接口用于与内存映射进行通信。

　　硬件联合仿真

　　观看最后输出视频是所有视频系统一项重要的质量测量指标。VSK 具有的输入与输出源视频标准，与 System Generator 硬件联合仿真能力相配合，可让您通过实时视频流快速测试和调试系统。

　　System Generator 提供了硬件联合仿真接口，可以将 System Generator 图编译为 FPGA 位流，并将该位流与一个新的运行时硬件联合仿真块相关联。当在 Simulink 中仿真该设计时，编译部分的结果将通过硬件而非软件来计算。

　　System Generator 提供了高速硬件联合仿真接口，允许Simulink 矢量或矩阵信号在单个事务中向 FPGA 硬件读出或写入。通过使用这些接口，您可以极大地减少仿真过程中 PC/硬件交易的数量，进一步加快仿真速度，超出传统硬件联合仿真所能达到的速度。利用以太网技术的普及和先进性，该接口提供给外部 FPGA 器件一种便捷和高带宽的联合仿真方法。

　　VSK 支持两种以太网联合仿真模式：

　　基于网络的以太网硬件联合仿真接口提供了通过 IPv4 网络基础设施到 FPGA 平台的联合仿真接入。由于 IPv4 网络分布广泛，因此该接口提供了一种直接与连接到有线或无线网络的远程硬件进行通信的方式。该接口特别适用于在远处的 FPGA 平台(如跨局或跨国)，或多个设计者必须共享一个开发板的情况。基于网络的以太网接口支持工作在 10/100 Mbps 半/全双工模式。

　　点对点以太网硬件联合仿真提供了一种通过原始以太网连接进行的联合仿真接口。原始以太网连接指第 2 层(数据链路层)以太网连接，位于一个支持的 FPGA 开发板和一个 PC 主机之间，沿途没有路由网络设备。点对点以太网接口支持工作在 10/100/1000 Mbps 半/全双工模式。只要底层连接支持，还可支持在千兆位以太网连接的巨大框架。

　　VSK 包括软件、硬件、相机、电缆和一份详细的用户指南及参考设计。它包括一套限制版的 System Generator for DSP、ISE? 软件，和嵌入式设计套件 (EDK) FPGA 设计工具，以及一个赛灵思 ML402-SX35 开发板，视频 I/O 子卡 (VIODC)，CMOS 图像传感器相机，电源和电缆。

　　结论

　　凭借这一完整且易用的解决方案，视频基本套件是一个理想硬件平台来评估赛灵思 FPGA成为广泛的视频与成像应用领域。通过完全集成 Xilinx System Generator for DSP 软件并拥有其支持，VSK 可以充分利用新的高速以太网硬件联合仿真能力，实现编解码器、IP 和视频算法的实时系统集成、开发和验证。