基于FPGA的多DSP红外实时图像处理系统电路设计
O 引言
随着红外探测技术迅猛的发展，当今红外实时图像处理系统所要处理的数据量越来越大，速度要求也越来越快，利用目前主流的单DSP+ FPGA硬件架构进行较为复杂的图像处理算法运算时，有时就显得有些捉襟见肘了。使用多信号处理板虽可满足复杂处理的要求，但系统成本和设计复杂度会大大增加，对于对空间质量有严格要求的系统也是不可行的，多处理器系统应用的需求越来越迫切。
本文提出了一种新型的基于FPGA和四端口存储器的三DSP图像处理系统。它不同于以往的主从处理器结构，而是3个处理器分别连接四端口存储器的3个端口，处于同等地位，对图像数据并行处理，FPGA占用存储器另一端口进行数据流的控制管理和其他功能实现。这种连接方式增强了系统的重组性和扩展行，软件开发也更加灵活方便。
1 系统硬件结构
1．1 图像处理系统的组成
图像处理系统主要包括DSP及其周边电路，FPGA电路，四端口存储器电路、显示电路、HotLink接口电路等。图1所示为图像处理系统的原理框图。
1．2 FPGA电路设计
FPGA芯片使用Xilinx公司Virtex-4系列的SX35芯片。virtex4系列的FPGA利用90 nm三栅极氧化层技术制造而成，具有百万门级以上的逻辑资源，大容量片内Block RAM，用于高速数字信号处理的新型XtremeDSP，灵活的数据接口，软硬件嵌入式处理器核等诸多资源。与前一代器件相比，在其性能和密度加倍的同时功耗却减半，非常适合用于大规模SoPC系统。配置芯片使用XCF32P芯片。在FPGA外围连接了D／A视频芯片，HoTLINK传输芯片，SDRAM存储器等器件，用以完成显示、存储等功能。
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