基于SOPC和高速以太網(wǎng)的圖像傳輸技術(shù)研究.pdf

1、隨著以太網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展及嵌入式平臺(tái)的普及，越來越多的圖像處理系統(tǒng)采用嵌入式以太網(wǎng)作為數(shù)據(jù)傳輸方案，使得其在體積、功耗、便攜性等方面均有較大改善。然而，實(shí)時(shí)圖像傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量較大，對(duì)實(shí)時(shí)性和存儲(chǔ)空間均有較高的要求，使用傳統(tǒng)的TCP/IP協(xié)議族，圖像數(shù)據(jù)需要在幾個(gè)協(xié)議層間逐層進(jìn)行數(shù)據(jù)幀的頭部封裝或解封裝，造成時(shí)延及存儲(chǔ)空間的加大。為此，對(duì)TCP/IP協(xié)議族的四個(gè)層次進(jìn)行精簡，設(shè)計(jì)符合特定應(yīng)用的數(shù)據(jù)訪問及傳輸機(jī)制，能使實(shí)時(shí)圖像傳輸在傳輸時(shí)延及存儲(chǔ)

2、空間上有所改善。SOPC作為基于FPGA的片上高性能嵌入式系統(tǒng)，具有軟硬件均可編程的特點(diǎn)，在SOPC平臺(tái)上進(jìn)行開發(fā)，可根據(jù)應(yīng)用的特定需要，選擇不同的配置方式，則具有更高的靈活性。
　　本文主要研究了基于SOPC及高速以太網(wǎng)的圖像傳輸技術(shù)，完成了以太網(wǎng)接口控制器的軟硬件設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)。針對(duì)數(shù)據(jù)多層傳遞使存儲(chǔ)空間增大及傳輸時(shí)間延長的問題，使用底層數(shù)據(jù)內(nèi)存共享的方法進(jìn)行優(yōu)化，針對(duì)實(shí)時(shí)圖像數(shù)據(jù)對(duì)時(shí)間的約束要求，使用數(shù)據(jù)即到即處理的方法進(jìn)一步減

3、少時(shí)間的延遲。論文的主要內(nèi)容包括以下幾個(gè)方面:(1)研究了Zynq7000系列SOPC平臺(tái)IO接口技術(shù)，同時(shí)重點(diǎn)學(xué)習(xí)了以太網(wǎng)接口的連接技術(shù)。(2)研究了以太網(wǎng)接口在不同場合的性能需求。(3)根據(jù)以太網(wǎng)接口在嵌入式應(yīng)用的需求，分析了以太網(wǎng)控制器的軟硬件架構(gòu)，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了高性能的以太網(wǎng)接口。
　　以太網(wǎng)接口的軟硬件實(shí)現(xiàn)后，使用ZC702評(píng)估板和Microzed7010評(píng)估板進(jìn)行了速率及鏈路延遲的測量，并把該設(shè)計(jì)嵌入到圖像處理系統(tǒng)中，提