一種基于fpga的單sram實現乒乓算法的電路的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及紅外成像的實時矯正領域，特別是涉及用于大面積緩存數據實時圖像處理領域的基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路。
【背景技術】
[0002]基于FPGA的實時圖像處理方案，在紅外圖像采集過程中具有重要作用，彌補了紅外探測器性能不佳的現狀，增強了紅外圖像的可視度。
[0003]常用的圖像處理算法一一例如直方圖拉伸、DDE增強等，均是建立在整幅圖像信息的基礎上，在具體實現過程中，通常先將整幅圖像數據緩存到外部存儲空間，再對緩存數據進行處理、輸出。
[0004]為了保持圖像處理過程的連續(xù)性，防止圖像處理任務對數據接收造成阻塞，常采用兩片存儲芯片交替工作的乒乓算法實現對圖像處理過程中的數據流控制。該方案中，兩片存儲芯片不僅增加了生產成本，而且占用了有限的I/O 口，增大了電路設計的難度。

【發(fā)明內容】

[0005]本實用新型目的在于針對現有技術的缺陷提供一種成本低、資源利用率高的基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路。
[0006]本實用新型為實現上述目的，采用如下技術方案:
[0007]一種基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路，其特征在于:包括一片FPGA和一片SRAM ;所述FPGA包括第一模塊和第二模塊，所述SRAM包括第一地址塊和第二地址塊；所述兩個模塊和兩個地址塊之間通過I/O 口相互連接。
[0008]其進一步特征在于:所述兩個模塊交替占用I/O 口。
[0009]所述第一地址塊和第二地址塊可以根據所需空間大小，可適當調整該地址塊的大小。
[0010]所述第一地址塊和第二地址塊也可以均分所述SRAM空間大小。
[0011]進一步的:上述第一模塊、第二模塊交替與第一地址塊或第二地址塊連接。
[0012]本實用新型提出了一種基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路，該電路僅需一片SRAM芯片即可滿足圖像處理對數據緩存的要求，實現乒乓算法的功能，在降低成本、節(jié)約資源及提高工程效率方面具有明顯效果。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的硬件結構圖。
[0014]圖2是本實用新型的工作流程圖。
[0015]圖3是本實用新型的一種實施例。
【具體實施方式】
[0016]下面將參考附圖詳細說明本實用新型的實施例。
[0017]圖1是本實用新型一種基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路圖。如圖1所示，該電路包括:一片FPGA 1、一片SRAM 2，并且FPGA I及SRAM 2通過I/O 口 3相連。
[0018]圖1中FPGAI中實例化的兩個模塊:第一模塊4、第二模塊5，兩模塊的作用是協調模塊間對于I/O 口 3的操作，防止不同模塊同時對I/O 口 3操作時產生冒險，可根據不同的使用情況，填充額外的處理函數。當標志位6置位時，第一模塊4獲得I/O 口 3的使用權，當標志位7置位時，第二模塊5獲得I/O 口 3的使用權，運行開始時標志位6、7均置零，從而保證在兩模塊交替占用I/O 口 3的過程中，不會出現同時訪問I/O 口的危險情況發(fā)生。
[0019]標志位和時間片沒有必然的聯系，但是在一個時間片周期內，兩個標志位至少各置位一次，以保證模塊的并發(fā)運行。標志位由相應模塊控制，因此在模塊不使用SRAM時應主動將標志位置零，讓出SRAM的使用權，此時模塊依然可以繼續(xù)運行，當模塊需要占用SRAM時需先查詢另一模塊標志位是否置位，僅當另一模塊標志位置零時，可以重新獲得SRAM使用權，并且需要立即將自身標志位置位。
[0020]圖1中SRAM中具有兩個連續(xù)的第一地址塊8和第二地址塊9，根據所需空間大小，可適當調整該地址塊的大小，實施例中采用等分SRAM地址空間的方法。將SRAM劃分不同的地址塊主要是模擬兩塊SRAM的功能，在大量數據處理的過程中起到數據緩存的作用，使功能模塊化。
[0021]圖2是本實用新型一種基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路的工作流程圖。如圖2所示，主要包括:10狀態(tài)1、11標志位1、14狀態(tài)2、15標志位2。
[0022]圖2中12、13、16、17表示模塊和地址塊的對應關系，例如12表示在狀態(tài)I時第一模塊處理第一地址塊中的數據；13表示在狀態(tài)I時第二模塊處理第二地址塊中的數據。由于地址塊之間沒有交集，因此可以保證兩模塊同時對SRAM操作時的數據完整性。
[0023]圖2中11標志位I表示10狀態(tài)I是否處理結束，如果處理結束，交換模塊和地址塊之間的對應關系，否則繼續(xù)處理本地址塊中的數據；15標志位2表示14狀態(tài)2是否處理結束，如果處理結束，交換模塊和地址塊之間的對應關系，否則繼續(xù)處理本地址塊中的數據。
[0024]圖3是本實用新型在實時紅外圖像處理中的一種應用實例:
[0025]圖3中步驟18是一塊紅外陣列，以單個像素點為單位，周期性的輸出采集到的紅外圖像。
[0026]圖3中步驟19是FPGA中實例化得第一模塊，該模塊在接收步驟18的輸出數據的同時，完成圖像的盲元補償、兩點矯正等數據預處理工作，并將處理后的圖像數據緩存到相應的SRAM地址塊。
[0027]步驟19在處理數據的同時，統(tǒng)計圖像的直方圖，并在一幅圖像接收完成后將直方圖數據寫入SRAM，處理結束，交換地址塊對應關系，轉到下一狀態(tài)。
[0028]圖3中步驟20是FPGA中實例化得第二模塊，該模塊在開始時，從SRAM讀取步驟19寫入的圖像直方圖數據，并根據該數據，完成對存儲在相應地址塊中數據的圖像處理工作，例如直方圖拉伸等。
[0029]本實施例中采用的時間片大小為步驟18的像素輸出周期。當有數據輸出時，步驟19首先占用SRAM，在將處理后的數據寫入到SRAM后，步驟20利用剩余的時間片占用SRAM，完成整幅圖像的數據處理工作。
[0030]圖3中步驟21完成圖像的顯示功能，負責將步驟20中處理完成的數據以圖像形式顯示在監(jiān)視器上。
[0031]本實用新型只是一個功能模塊，可嵌入到其他方案中使用，旨在解決在某些使用乒乓算法的實時圖像處理系統(tǒng)中對于兩塊SRAM的依賴，從而降低生產成本，提高工程效率。
【主權項】
1.一種基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路，其特征在于:包括一片FPGA和一片SRAM ;所述FPGA包括第一模塊和第二模塊，所述SRAM包括第一地址塊和第二地址塊；所述兩個模塊和兩個地址塊之間通過I/O 口相互連接。
2.根據權利要求1所述的基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路，其特征在于:所述兩個模塊交替占用I/O 口。
3.根據權利要求1所述的基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路，其特征在于:所述第一地址塊和第二地址塊空間大小不相等。
4.根據權利要求1所述的基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路，其特征在于:所述第一地址塊和第二地址塊均分所述SRAM空間大小。
5.根據權利要求1-4任一項所述的基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路，其特征在于:所述第一模塊、第二模塊交替與第一地址塊或第二地址塊連接。
【專利摘要】本實用新型公布了一種基于FPGA的單SRAM實現乒乓算法的電路，其特征在于：包括一片FPGA和一片SRAM；所述FPGA包括第一模塊和第二模塊，所述SRAM包括第一地址塊和第二地址塊；所述兩個模塊和兩個地址塊之間通過I/O口相互連接。本實用新型僅需一片SRAM芯片即可滿足圖像處理對數據緩存的要求，實現乒乓算法的功能，在降低成本、節(jié)約資源及提高工程效率方面具有明顯效果。
【IPC分類】G06T1-60
【公開號】CN204537238
【申請?zhí)枴緾N201520205086
【發(fā)明人】劉燕, 韋良忠, 連云川
【申請人】無錫艾立德智能科技有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年4月7日