这篇专题就针对FPGA从上电开始 ，配置程序，到正常工作整个过程中所有IO的状态进行分析。 从时间阶段可以分为两部分，第一阶段是从FPGA上电开始直到配置（Configuration）完成之前。...FPGA IO的基本结构 在《IO输入输出的各种模式》介绍了处理器IO的各种输入输出模式以及原理，那么FPGA的IO是什么样的结构和原理？...普通IO 配置完成之前 在FPGA上电到配置完成之前，由于当前FPGA还没有下载程序，无法区分哪些引脚被设计所使用，哪些引脚没有被使用。此时的普通IO包括两部分： 该封装中所有的通用IO引脚。...配置完成之后 在配置完成之后，FPGA就进入正常工作的模式了。在配置完成之后，普通引脚可以分为以下两种： 工程设计中使用的IO，即在UCF或者XDC中有明确约束的IO。...所以如果FPGA的IO还有富余，并且要求所有连接到外部的引脚有确定的状态，那么最好不要使用这两个引脚作为连接外设的IO。
这篇专题就针对FPGA从上电开始 ，配置程序，到正常工作整个过程中所有IO的状态进行分析。 从时间阶段可以分为两部分，第一阶段是从FPGA上电开始直到配置（Configuration）完成之前。...2 FPGA IO的基本结构 在《IO输入输出的各种模式》介绍了处理器IO的各种输入输出模式以及原理，那么FPGA的IO是什么样的结构和原理？...3 普通IO 配置完成之前 在FPGA上电到配置完成之前，由于当前FPGA还没有下载程序，无法区分哪些引脚被设计所使用，哪些引脚没有被使用。此时的普通IO包括两部分： 该封装中所有的通用IO引脚。...配置完成之后 在配置完成之后，FPGA就进入正常工作的模式了。在配置完成之后，普通引脚可以分为以下两种： 工程设计中使用的IO，即在UCF或者XDC中有明确约束的IO。...所以如果FPGA的IO还有富余，并且要求所有连接到外部的引脚有确定的状态，那么最好不要使用这两个引脚作为连接外设的IO。
几何变换-镜像 镜像的目的是将图像进行翻转，如图1所示，美国怀俄明大提顿国家公园被水面镜像。...镜像可以用前向映射实现，同时由于输出坐标必然落在原先的图像区域内，所以不用进行区域判断，属于比较简单的几何变换。 ?...可见镜像的本质是将输入坐标和图像的宽度和高度做减法以得到输出坐标，同时由于减法的结果必然小于被减数，故这实际上是单纯的无符号数的减法。 ?...图3 matlab实验结果 3FPGA 实现 共有四种模式： Mode1: 原图， Mode2：全镜像， Mode3: 水平镜像，...图4 FPGA实现全镜像 基于FPGA的车牌字符提取 一种MXN维的手写字符识别算法 基于HDMI的视频流输入输出实验 一种简单的基于FPGA车牌定位算法的实现 基于FPGA的数字识别三
FPGA 非常适合精密电机控制，在这个项目中，我们将创建一个简单的电机控制程序，在此基础上可以构建更复杂的应用。...需要的硬件 Digilent Pmod HB3 介绍 我们可以用一个简单的 8 位微控制器来控制电机，输出一个简单的脉宽调制波形。...然而，当想要进行精密或高级电机控制时，没有什么比 FPGA 的确定性和实时响应更好的了。接口的灵活性还使得可以通过单个设备控制多个电机，从而提供更加集成的解决方案。...FPGA 为了开始这个项目，我们首先要创建一个针对 FPGA 板的硬件设计。...综合完成后，我们可以打开综合视图并将 IO 分配给 GPIO 和定时器输出 - 对于 GPIO，引脚是 J1，对于 PWM，引脚是 L2 构建比特流并导出平台 vitis设计 打开Vitis创建一个新的应用程序项目并选择刚刚导出的
基于FPGA的TMDS编码在我们之前的学习中，了解到HDMI是一种全数字化视频和声音发送接口，可以发送音频以及视频信号。HDMI向下兼容DVI，DVI只能传输视频信号。...编辑image上图为HDMI的链接框架； 通道0传输的数据为：B分量的视频数据、行场同步信号、音频信号。 通道0传输的数据为：G分量的视频数据、控制信号、音频信号。...通道0传输的数据为：R分量的视频数据、控制信号、音频信号。 不同的数据在TMDS数据通道中在三种不同的周期中发送。...编辑image在TMDS传输标准中，不论是视频信号、控制信号还是辅助信号，都是以10bit的数据传输，所以需要对这三个信号进行编码，分别采用不同的编码方式。...编辑image在此，我们着重说一下视频编码，在Xilinx官方给出的一个编码示意图中，我们可以清楚整个的编码流程：编辑image图中也体现出了控制信号的编码方式：编辑image会对应特定的四个值中的一个
基于FPGA的图像显示 作者：lee神 这几天一直在调试FPGA的图像显示系统，今天终于成功，图像不在闪烁，也不再边框缺失。...基于FPGA的图像处理的第一课应该是基于FPGA的图像显示，只有图像正常显示，才能进行图像的处理演示。 基于FPGA的图像显示模型: ? ? ?...上面三个都是基本的图像处理系统，今天我们利用图2所示系统进行图像显示。 FPGA内部模块： ? 如上所示，FPGA模块包括串口驱动模块，读写FIFO，SDRAM驱动，以及LCD驱动。 今天先写到这里。...试验图3 通过显示可以很明显的看出显示图片正常，无缺边，无闪烁。
对于FPGA工程师除了日常的调试工作以外，批量生产时候指导生成人员下载我们生成的固化文件也是我们的工作，所以今天讲一讲FPGA单独下载的几种方式。...批量生产-先下载后焊接 批量生产产品没什么好选择的，都是将文件直接固化到FLASH中，然后在贴片时候再焊接，这样是最简单“暴力”的解决方案，这里就过多赘述了。...details/125489210 上面的文章当然不是我们的主角，这么复杂的操作估计会有80%的人不会尝试，接下来介绍一个超简单的基于OpenOCD的下载方式。...上位机才是核心，在下面开源项目中提供了基于OpenOCD的CH347FPGATool上位机： https://github.com/WCHSoftGroup/ch347 下载后文件大小仅120M： 注意...总结 今天针对不同阶段的产品FPGA代码固化简单说了一下，针对FPGA单独下载重点说明，介绍的几种方式推荐顺序从上到下，优先使用官方解决方案，最后的方式适合开发者玩玩，批量使用还有不稳定性。
基于 FPGA 的数字表示 ---- 文章目录 基于 FPGA 的数字表示 零、计数系统框架 一 、整数的表示 1.1 二进制反码 1.2 二进制补码 二、 非整数值的表示 2.1 定点二进制数 2.2...-- 在FPGA系统中有两个基本准则非常重要，分别为：数字表示法和代数运算的实现。...参考文献：数字信号处理的FPGA实现(第3版)中文版 && 基于FPGA的数字信号处理 [高亚军 编著] 2015年版 可以购买相关书籍进行研读。 ---- ---- 零、计数系统框架 ?...---- 三、 浮点数定义及表示 3.1 标 准 浮 点 数 表 述 浮点数可以在更大的动态范围内提供更高的分辨率， 通常当定点数由于受其精度和动态范围所限不能胜任时， 浮点数能提供解决方案。...一些浮点编码的范例 （ 单精度浮点 32 位， 注意这些运算都是基于二进制的计算）。如下： ? 注意小数点之前的 1 没有被编码（ 那里一直有个 1， 因而不需要显式表示）。
基于FPGA的Sobel算子（三） 之Cordic坐标系转换电路 1.前期预处理：完成坐标象限转换。 2.完成n次迭代工作：采用菊花链式结构设计。 3.后期处理工作：恢复象限转换，增益补偿。...转换工作十分简单，只需提取输入x和y的坐标绝对值作为输出，即可将坐标转换到第一象限，同时判断x和y的绝对值大小，当y>x时，将x和y调换即可将坐标转换到第一象限的前半象限。...模块需要记录x和y的象限信息，包括半象限信息，以供象限位置还原。...2.单元迭代运算单元 经过预处理后的绝对值输出可以直接送入Cordic处理核进行Cordic运算，Cordic运算，Cordic运算实际上是n次迭代运算的过程。...首先需要明确的一点是，由于处理核需要n个时钟来完成迭代运算，预处理的象限信息需要首先进行缓存n-1个时钟与结果进行对齐。 在象限还原时，采用预处理的逆运算： （1）还原x与y交换信息。
大侠们，江湖偌大，有缘相见，欢迎一叙，今天来聊一聊在数字电路设计中，基于FPGA的异步FIFO的实现，在很多厂商的开发软件中都有异步FIFO IP核，为安全起见推荐使用IP核定制FIFO，本文的目的只是作为思路参考...异步FIFO读写分别采用相互异步的不同时钟。在现代集成电路芯片中，随着设计规模的不断扩大，一个系统中往往含有数个时钟，多时钟域带来的一个问题就是，如何设计异步时钟之间的接口电路。...异步FIFO是这个问题的一种简便、快捷的解决方案，使用异步FIFO可以在两个不同时钟系统之间快速而方便地传输实时数据。...FIFO的常见参数 FIFO的宽度：即FIFO一次读写操作的数据位； FIFO的深度：指的是FIFO可以存储多少个N位的数据（假设宽度为N）。...空标志：FIFO已空或将要空时由FIFO的状态电路送出的一个信号，以阻止FIFO的读操作继续从FIFO中读出数据而造成无效数据的读出（underflow）。
基于FPGA的车牌字符提取 1 概述 对于对于识别车牌的重要一步是对车牌字符的提取。本节将在《基于FPGA车牌位置的定位》的基础上完成车牌上每个字符的提取与定位，为车牌的识别扫清障碍。...2 FPGA实现车牌的字符提取与定位 ? 图1 车牌位置定位的FPGA实现 如图1所示，在《基于FPGA车牌位置的定位》的基础上我们继续完成车牌的字符提取与定位。 第一步：去除固定孔。 ? ?...其次再通过ycbcr的颜色阈值分割字符与其他干扰色，将分割后的图像转换为二值图像，结果如图4所示。 第三步：完成车牌字符的边界定位。 ? 这里可参考《基于FPGA水平垂直投影法（字符分割）的实现》。...图5 实现每个字符的定位 最终想要完成基于FPGA的车牌识别的实现的同学，可根据《一种MXN维的手写字符识法》的方法来完成车牌的字符识别。如图5所示，最终完成了每个字符的提取与分割。...本方案只是基于FPGA的车牌识别的众多方案的一种，虽然不那么高大上，但也十分有趣，学到了不少FPGA知识。不喜勿喷。
基于FPGA的均值滤波（四） 之除法电路模块 假定求和结果为sum，计算后的均值为Average，则有 可以通过上式的计算误差为： 以5x5的窗口为例，将除法电路加上后得到的求均值电路如下图所示： reg...3+2^5) mean_temp4 <= ({mean_temp[2*DW-4:0]},3'b000)+({mean_temp[2*DW-6:0]},5'b00000); end //下一排计算上一排的中间结果...) begin mean_temp5 <= mean_temp1 + mean_temp2; mean_temp6 <= mean_temp3 + mean_temp4; end //下一排计算上一排的中间结果...if(sum_dout_valid[6]) mean_temp7<= mean_temp6 + mean_temp7; end end endgenerate //求和结果除以1024的结果 assign
Sobel算子包括x和y方向的差分运算，求取其平方根作为最终取值，一般情况下，在FPGA处理中，考虑到效率和资源占用问题，也可以用绝对值来代替。...将Sobel算子的表达式再次列出如下： 由数学表达式，计算Sobel算子需要首先计算x方向和y方向的微分值gx(x,y)和gy(x,y)，之后对两个微分结果分别求平方根或绝对值相加并进行越界处理。...在某些场合可能需要用到梯度的方向，因此，需同时计算出梯度方向θ(x,y)。 1.模板计算 由数学表达式可知，这个模板是尺寸固定的3x3模板，我们同事需要连续三行连续三列的9个元素来读模板进行相乘。...而FPGA是不能直接能处理浮点数的，因此如果直接按软件的思路进行浮点计算，首先需要将定点数据转为浮点数，再进行浮点运算，转换完成后再转换成定点。...Xilinx和Altera都提供了强大的浮点运算IP核，包括乘法与除法运算、开平方以及正余弦反正切运算等。 Xillinx免费提供Cordic算法核。（使用向量模式将行坐标系转换到极坐标）
基于FPGA的720P HDMI显示 1.4.1 HDMI 硬件电路分析 本次设计采用了 IO 模拟的方式实现 HDMI 的功能。...图1 32 HDMI 硬件电路 从图中可以看到， HDMI 接口设计全由 IO 模拟方式实现， HDMI 的信号线 D0~D2 其实是一个差分信号，在我们程序当中体现为 TMDS 类型，因此其输入信号为串行的数字信号...即，采用 2 根线来传输信号，一根线上传输原来的信号，另一根线上传输与原来信号相反的信号。这样接收端就可以通过让一根线上的信号减去另一根线上的信号的方式来屏蔽电磁干扰，从而得到正确的信号。 ?...图1 36 HDMI IP核结构框图 从上面的分析可以知道，IO模拟IP，主要有两部分组成，一是VGA时序产生，另一个是HDMI IP，整个系统结构图如下： ?...图1 37 基于FPGA的HDMI显示结构图 核心操作就是产生VGA时序及产生需要显示的视频数据，本次设计共产生几种图像（格子、纯黑、纯白、纯蓝等），可以通过按键来进行切换显示的模式，用 LED 来指示处于何种模式
基于FPGA的均值滤波（三） 之二维求和模块 在实现了窗口内一维行方向上的求和操作，现在要得到整个窗口内的像素之和，还必须将每一行的计算结果再叠加起来。...但是每一行的计算结果就不可以使用上面的增量更新的方法进行计算，这是由于纵向的数据流不是流水线式的。这时就只能采用普通的求和方式了。...同样，在进行列方向上的求和时，需要进行行缓存，并将一维行方向的求和结果打入行缓存，行缓存个数为窗口尺寸减1. 就窗口尺寸5x5而言，二维求和模块的带你撸设计如下： ?...输出数据有效信号 ); parameter DW = 14; parameter KSZ = 3; parameter IH = 512; parameter IW = 640; //首先例化一个行方向上的求和模块
基于FPGA的数字识别三 作者：OpenS_Lee 1 背景知识 在《基于FPGA数字识别一》我们在三种数字识别方法中选择了数字特征识别算法，完成了屏幕固定位置的数字识别。...图1 基于固定标线的数字识别 在《基于FPGA的数字识别二》中我们在数字识别的前端增加了移动目标的追踪模块，从而完成了屏幕范围内0-9的任意位置的识别。...图2 不限位置的单个数字识别 为了完成屏幕内多个数字的识别，例如一排五个或者两排10个数字等的识别。我们增加了《基于FPGA的水平垂直投影法》字符分割算法，完成了多个字符的边界查找和分割。...图3 水平垂直投影分割字符 在《基于FPGA的数字识别三》中我们将完成多个数字的同时识别，且不限于多个数字在屏幕上的位置大小。...2 基于FPGA的数字识别三 在《基于FPGA的数字识别三》中我们利用的了前边的数字识别一和二以及垂直投影法。这样对之前的模块复用也是FPGA设计的核心思想。 ?
基于FPGA的比特平面分层 1 背景知识 像素是由比特组成的数字。例如，在256级灰度图像中，每个像素的灰度是由8比特（也就是1个字节）组成。...图1 8比特图像8层示意 把一幅图像分解为比特平面，对于分析图像中每个比特的相对重要性是很有用的，这一处理可帮助我们确定用于量化该图像的比特数的充分性。 2 FPGA实现 ?...图2 FPGA内部模块结构框图 FPGA源码： //---------------------------------------------------------------------------...图11 The first layer 结果分析： 对于图3中（x,y）点的灰度值由8比特层平面相应点组成。灰度图像的分层对图像压缩很有作用，在图像压缩中，重建一幅图像时所用的平面要比全部平面少。...图12 灰度图像重建 图12 a使用比特平面8和7重建的图像；b使用比特平面8,7和6重建的图像；c使用比特8,7,6和5重建的图像。将图c与图a进行对比。
滤波采用滑动窗口方法实现整幅图的遍历，因此，采用流水线结构来设计是最合适的。对于流水线结构来说，每个像素的运算方法是一致的，需要考虑的只是边界像素的处理问题。...以5x5的均值滤波窗口为例，如上图所示，首先看一下二维窗口求和模块。 一般情况下，先将二维的计算步骤化为一维的操作。假设现在完成第一行的求和操作，接下来需要“等”下一行的求和操作完成。...在FPGA中，等待的实现方法就是进行缓存。...以及预期的是，还是需要把前几个数据单独缓存起来，一个指定位宽的寄存器即可满足要求。同步5个连续的输入数据如下图所示。...最后的问题是求取窗口的均值，需要将上述计算出来的和除以一个归一化系数，也就是整个窗口的像素数目。在FPGA里卖弄不直接进行除法操作，而是通过近似的乘加方法来实现。
基于FPGA的直方图拉伸 1 背景知识 在视频处理中，为了能够实时调节图像的对比对，通常需要对直方图进行拉伸处理。...直方图拉伸是指将图像灰度直方图较窄的灰度级区间向两端拉伸，增强整幅图像像素的灰度级对比度，达到增强图像的效果。 常用的直方图拉伸方法有线性拉伸、3段式分段线性拉伸和非线性拉伸等。...FPGA中常见的是线性拉伸。 线性拉伸就是灰度拉伸，属于线性点运算的一种。它扩展图像的直方图，使其充满整个灰度级范围内。...3 FPGA实现灰度图像拉伸 FPGA实现灰度图像的拉伸可分为真拉伸和伪拉伸，真拉伸需要对图像进行一帧的缓存，伪拉伸其实是在前一帧计算出最大和最后灰度级的基础上完成当前图像的拉伸处理，这样比较节省资源。.../********************************** copyright@FPGA OPEN SOURCE STUDIO 微信公众号：FPGA开源工作室 ***************
1.2 基于FPGA的HDMI接口设计 ? ...HDMI输出接口在FPGA方面应用时，主要有两种方式：一种就是如图1 22所示的方式，采用Silion Image 公司的 SIL9134 HDMI（ DVI）编码芯片，最高支持 1080P@60Hz...另一种方式是HDMI 接口设计全由 IO 模拟方式实现，如图1 23所示，HDMI 的信号线 D0~D2 其实是一个差分信号，在我们程序当中体现为 TMDS 类型，因此其输入信号为串行的数字信号，内部实际上是将输入的...图1 22 基于HDMI（ DVI）编码芯片的HDMI输出 ? 图1 23 直接HDMI编码输出 ?...1.4 基于FPGA的720P HDMI显示 ? 未完待续
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