数字多媒体综合应用平台设计

论文摘要

近年来,多媒体技术得到迅速发展,多媒体系统的应用更是渗透入人类生活的各个领域,如游戏、教育、娱乐、艺术、通讯等等。与单纯的文本、语音等信号相比,多媒体信号的传输和处理对系统的处理能力和传输能力都提出了较高的要求。多媒体产品设计的复杂度越来越大。本论文首先研究了多媒体技术的发展现状,包括多媒体数据压缩技术,静态图像、语音、视频编码技术。然后本文又介绍了FPGA验证技术以及数字多媒体芯片的仿真验证技术。最后确定了建立一个数字多媒体综合应用平台,并且用该平台实现数字多媒体芯片的仿真验证工作的目的。本论文将搭建一个数字多媒体综合应用平台,此平台可以用于音频、视频、图像压缩编解码方面的仿真验证。本应用平台把FPGA,DSP和ARM整合到一个统一的系统中去,其中应用平台分为两部分分别设计:应用平台母板,其上包括两片FPGA和80个扩展口,用于连接各个子板及外围接口;应用平台子板,包括FPGA子板,DSP子板以及ARM子板。对于音频以及视频的输入输出采用外接子板的形式。其中本文主要论述的是母板部分的设计开发。课题首先完成的是应用平台的硬件建立,包括电路原理图和PCB板图,在这里本文对电路原理图的各个模块进行了详细的论述,并且对PCB板图绘制中注意的问题如信号完整性等作了介绍;其次,课题中设计了应用平台母板接口控制器和存储器控制器,包括UART、SRAM控制器、FLASH控制器等;最后,课题提出应用平台的扩展方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 本课题研究的目的及意义
• 1.3 相关技术发展现状
• 1.3.1 多媒体数据压缩技术
• 1.3.2 静态图像压缩技术的发展概况
• 1.3.3 语音编码技术的发展概况
• 1.3.4 视频编码技术的发展概况
• 1.4 本文主要内容和组织结构
• 第2章 多媒体处理芯片的仿真验证
• 2.1 引言
• 2.2 数字多媒体处理芯片的仿真验证概述
• 2.2.1 FPGA验证技术
• 2.2.2 多媒体芯片的软硬件协同验证
• 2.3 本章小结
• 第3章 综合应用平台的硬件设计
• 3.1 应用平台整体结构设计
• 3.2 应用平台电路原理图设计
• 3.2.1 设计保证规则
• 3.2.2 工具的使用和设计
• 3.2.3 系统设计
• 3.3 应用平台PCB设计
• 3.3.1 工具的选择与设置
• 3.3.2 板子的层叠设计
• 3.3.3 板图的设计
• 3.4 本章小结
• 第4章 应用平台IP设计与调试
• 4.1 引言
• 4.2 平台接口中UART的设计调试
• 4.3 SRAM控制器的设计调试
• 4.3.1 SRAM读周期的时序操作
• 4.3.2 SRAM写周期的时序操作
• 4.3.3 SRAM读写周期的控制设计
• 4.4 FLASH控制器的设计调试
• 4.4.1 FLASH简介
• 4.4.2 FLASH擦除模块功能设计与实现
• 4.4.3 FLASH读取模块功能设计与实现
• 4.4.4 FLASH页编程模块功能设计与实现
• 4.5 本章小结
• 第5章 应用平台的扩展
• 5.1 引言
• 5.2 FPGA阵列介绍
• 5.3 FPGA拓扑结构分析
• 5.4 数字多媒体综合应用平台的扩展
• 5.5 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢