毕业设计（论文）-基于ADV7123的VGA转接板设计及嵌入式系统调试.doc

中中国国计计量量学学院院毕业设计（论文）题目：基于ADV7123的VGA转接板设计及嵌入式系统调试二级学院光学与电子科技学院专业电子科学与技术班级03电子1学号030080606118姓名指导教师20072007年年月月日日中国计量学院毕业设计（论文）I摘要本文主要提出了对VGA转接板和嵌入式系统的研究设计和调试。目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接，计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，由显卡中的数字模拟转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于本次设计任务我们必须要先对两个方面需要了解，即VGA显示器的显示原理和嵌入式系统视频输入原理。只有了解了这两个方面，我们才能做出正确的VGA转接板的设计方案。因为VGA转接的实现就是通过对这两方面做比较，进行图像数据的同步传输，才能实现图像信号的显示。对于VGA信号的匹配主要是水平信号和垂直信号，这就要了解设置嵌入式系统中的各个显示寄存器以及操作系统的工作方式。本次采用的操作系统是WindowsCE。由于WindowsCE的图形操作界面，易于我们之后的硬件调试工作。本次设计嵌入式部分使用了S3C2410嵌入式开发板，通过在嵌入式开发板中烧写WindowsCE系统，编写GUI（图形用户接口）程序，运行GUI程序，实现将数字信号转换为模拟信号，将从嵌入式开发板上的数字信号在VGA显示器上显示。关键字：VGA转接板；嵌入式；显示器；WindowsCE；GUI；中国计量学院毕业设计（论文）IIAbstractThisarticlemainlyproposedtotheVGAkeysetsandtheembeddedsystemresearchdesignandthedebugging.AtpresentthemajoritycomputersallarethroughsimulatetheVGAconnectionconnectionwithexteriorgraphicdisplaydevicebetweenThecomputerinteriortakethedigitalwayproductiondisplayimageinationfromrevealsinthecardthedigitalsimulationswitchtransationasRGtheBtertiarycolorsignalandthelinethefieldsynchronizingsignalthesignaltransmitsinthegraphicdisplaydevicethroughtheelectriccable.WemusthavetoneedtounderstandfirstregardingthisdesigndutytotwoaspectsnamelyVGAmonitordemonstrationprincipleandembeddedsystemvideoprinciple.OnlythenhadunderstoodthesetwoaspectswecanmakethecorrectVGAkeysetsthedesignproposal.BecauseVGAswitchesovertherealizationisthroughmakesthecomparisontothesetwoaspectscarriesontheimagedatathesynchronizedtransmissioncanrealizetheimagesignaldemonstration.RegardingtheVGAsignalmatchmainlyisthehorizontalsignalandtheverticalsignalthismustunderstandestablishesintheembeddedsystemeachdemonstrationregisteraswellastheoperatingsystemworking.ThistimeusestheoperatingsystemisWindowsCE.AsaresultoftheWindowsCEgraphoperationcontactsurfaceafteriseasyusthehardwaredebuggingwork.ThisdesignembeddedparthasusedtheS3C2410embeddeddevelopmentboardthroughthefeverwritesWindowsintheembeddeddevelopmentboardtheCEsystemcompilesGUI(graphicaluserinterface)theproceduremovestheGUIprocedurerealizestranssthedigitalsignalintothesimulatedsignaldemonstratedfromtheembeddeddevelopmentpaneldigitalsignalontheVGAmonitor.Keywords:VGAkeysetEmbeddedMonitorWindowsCEGUI中国计量学院毕业设计（论文）III目录0.前言10.1选题背景和研究方向10.2主要工作10.3课题意义11.嵌入式简介21.1嵌入式发展21.1.1嵌入式系统定义31.1.2嵌入式系统的特点31.1.3嵌入式的种类与发展31.2嵌入式的组成部分41.2.1嵌入式处理器41.2.2嵌入式操作系统41.3嵌入式芯片S3C2410液晶显示原理51.3.1嵌入式芯片S3C241051.3.2S3C2410的液晶接口51.3.4S3C2410的液晶显示基本原理61.3.52410液晶屏VGA显示程序举例82.GUI的分类及WINDOWSCE系统112.1GUI的分类112.2WINDOWSCE系统122.2.1WindowsCE系统驱动程序构架122.2.2流驱动程序132.2.3流接口驱动程序的一般标准入口133.VGA显示原理143.1VGA显示转接143.1.1显示器显示方式143.1.2VGA显示方式153.2实现数字信号的VGA转接154.本次设计方案184.1硬件连接184.1.1S3C2410与VGA转接板相连18中国计量学院毕业设计（论文）IV4.1.2显示器与VGA转接板相连184.2GUI编程184.3VGA转接板的设计194.3.1VGA转接芯片ADV7123194.3.2VGA转接板原理图205结论22参考文献：23致谢24附录AVGA转接板原理图25附录B程序源代码28英文文献翻译原文131英文文献翻译译文135英文文献翻译原文240英文文献翻译译文244附件1毕业设计任务书附件2文献综述附件3开题报告附件4验收登记表附件5答辩记录表附件6评语（评分）表附件7进展情况调查表中国计量学院毕业设计（论文）10.0.前言前言0.1选题背景和研究方向选题背景和研究方向在近几年中，嵌入式技术已经无处不在，从随身携带的mp3、语言复读机、手机、PDA到家庭之中的智能电视、智能冰箱、机顶盒，再到工业生产、娱乐中的机器人，无不采用嵌入式技术。相对于嵌入式设备的发展迅速在与嵌入式相匹配的显示部分则相对缓慢许多一直以来都是通过液晶屏来显示液晶屏体积小便于随身携带但是液晶造价很高画面过小想要通过嵌入式设备来欣赏电影或玩游戏很不方便.有什么办法可以将嵌入式设备产生的数字信号传输到大的显示器上来显示呢要解决这个问题我们就可以通过VGA转接板来实现.就如同电脑显卡一样通过VGA接口将嵌入式设备与显示器相连.VGA转换卡在日常生活中使用非常平凡，如机顶盒，电脑显卡都是我们常见的VGA转接板，目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接，计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字模拟转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。完成着一系列功能的器件就是VGA转换卡，有了VGA转接板，我们不仅可以在普通电脑的14、15、17英寸显示器上收看在线电影或电视节目，我们更通过在家庭中的大屏幕电视上增加额外的VGA接口，将个人电脑和家庭中的大屏幕电视，这样我们就可以更加舒适的观赏电影和电视节目。0.2主要工作主要工作1.系统规划：这部分工作主要是对系统进行整体考虑，包括VGA芯片的选择，嵌入式系统的选择，GUI界面的编写方式等。2.电路设计：对VGA电路板的原理图绘制和PCB板的制作。3.软件设计：GUI界面的编写等。4.系统调试：包括ARM开发板的WindowsCE系统烧写，GUI在开发板上的调试，VGA转接板的测试。0.3课题意义课题意义通过本次设计可以将原本只能在液晶屏幕上显示的数字信号通过VGA的转接，可以直接在电脑显示器上显示。了解GUI编程的意义，通过图形界面，使我们可以更加简便快捷的进行系统操作。中国计量学院毕业设计（论文）21.1.嵌入式简介嵌入式简介在近几年的电子发展过程中，嵌入式技术已经无处不在，从随身携带的mp3、语言复读机、手机、PDA到家庭之中的智能电视、智能冰箱、机顶盒，再到工业生产、娱乐中的机器人，无不采用嵌入式技术。但什么是嵌入式系统呢？简要的概括就是：以应用为中心，以计算机技术为基础，并且软硬件可裁剪，适用于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗有严格要求的专用计算机系统。它一般由嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户的应用程序等四个部分组成，用于实现对其他设备的控制、监视或管理等功能。嵌入式系统一般指非PC系统，它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器微处理器、存储器及外设器件和IO端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件（OS）（要求实时和多任务操作）和应用程序编程。有时设计人员把这两种软件组合在一起。应用程序控制着系统的运作和行为；而操作系统控制着应用程序编程与硬件的交互作用5。1.1嵌入式发展嵌入式发展虽然嵌入式系统是近几年才风靡起来的，但是这个概念并非新近才出现。从20世纪七十年代单片机的出现到今天各式各样的嵌入式微处理器，微控制器的大规模应用，嵌入式系统已经有了近30年的发展历史。作为一个系统，往往是在硬件和软件交替发展的双螺旋的支撑下逐渐趋于稳定和成熟，嵌入式系统也不例外。嵌入式系统的出现最初是基于单片机的。70年代单片机的出现，使得汽车、家电、工业机器、通信装置以及成千上万种产品可以通过内嵌电子装置来获得更佳的使用性能：更容易使用、更快、更便宜。这些装置已经初步具备了嵌入式的应用特点，但是这时的应用只是使用8位的芯片，执行一些单线程的程序，还谈不上“系统”的概念。从80年代早期开始，嵌入式系统的程序员开始用商业级的“操作系统”编写嵌入式应用软件，这使得可以获取更短的开发周期，更低的开发资金和更高的开发效率，“嵌入式系统”真正出现了。确切点说，这个时候的操作系统是一个实时核，这个实时核包含了许多传统操作系统的特征，包括任务管理、任务间通讯、同步与相互排斥、中断支持、内存管理等功能。其中比较著名的有ReadySystem公司的VRTX、IntegratedSystemIncorporation(ISI)的PSOS和IMG的VxWorks、QNX公司的QNX等。这些嵌入式操作系统都具有嵌入式的典型特点：它们均采用占先式的调度，响应的时间很短，任务执行的时间可以确定；系统内核很小，具有可裁剪，可扩充和可移植性，可以移植到各种处理器上；较强的实时和可靠性，适合嵌入式应用8。这些嵌入式实时多任务操作系统的出现，使得应用开发人员得以从小范围的开发解放出中国计量学院毕业设计（论文）3来，同时也促使嵌入式有了更为广阔的应用空间。90年代以后，随着对实时性要求的提高，软件规模不断上升，实时核逐渐发展为实时多任务操作系统（RTOS），并作为一种软件平台逐步成为目前国际嵌入式系统的主流。这时候更多的公司看到了嵌入式系统的广阔发展前景，开始大力发展自己的嵌入式操作系统。除了上面的几家老牌公司以外，还出现了PalmOS，WinCE，嵌入式Linux，Lynx，Nucleux，以及国内的Hopen，DeltaOs等嵌入式操作系统1。随着嵌入式技术的发展前景日益广阔，相信会有更多的嵌入式操作系统软件出现。1.1.1嵌入式系统定义嵌入式系统定义根据IEEE（国际电机工程师协会）的定义，嵌入式系统是“控制、监视或者辅助装置、机器和设备运行的装置”（原文为devicesusedtocontrolmonitororassisttheoperationofequipmentmachineryorplants）。这主要是从应用上加以定义的，从中可以看出嵌入式系统是软件和硬件的综合体，还可以涵盖机械等附属装置2。不过上述定义并不能充分体现出嵌入式系统的精髓，目前国内一个普遍被认同的定义是：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。1.1.2嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点嵌入式系统的特点与定义不同，它是由定义中的三个基本要素衍生出来的。不同的嵌入式系统其特点会有所差异。与“嵌入性”的相关特点：由于是嵌入到对象系统中，必须满足对象系统的环境要求，如物理环境（小型）、电气气氛环境（可靠）、成本（价廉）等要求。与“专用性”的相关特点：软、硬件的裁剪性；满足对象要求的最小软、硬件配置等。与“计算机系统”的相关特点：嵌入式系统必须是能满足对象系统控制要求的计算机系统。与上两个特点相呼应，这样的计算机必须配置有与对象系统相适应的接口电路9。另外，在理解嵌入式系统定义时，不要与嵌入式设备相混淆。嵌入式设备是指内部有嵌入式系统的产品、设备，例如，内含单片机的家用电器、仪器仪表、工控单元、机器人、手机、PDA等。1.1.3嵌入式的种类与发展嵌入式的种类与发展按照上述嵌入式系统的定义，只要满足定义中三要素的计算机系统，都可称为嵌入式系统。嵌入式系统按形态可分为设备级（工控机）、板级（单板、模块）、芯片级（MCU、SoC）。中国计量学院毕业设计（论文）4有些人把嵌入式处理器当作嵌入式系统，但由于嵌入式系统是一个嵌入式计算机系统，因此，只有将嵌入式处理器构成一个计算机系统，并作为嵌入式应用时，这样的计算机系统才可称作嵌入式系统。嵌入式系统与对象系统密切相关，其主要技术发展方向是满足嵌入式应用要求，不断扩展对象系统要求的外围电路（如ADC、DAC、PWM、日历时钟、电源监测、程序运行监测电路等），形成满足对象系统要求的应用系统。因此，嵌入式系统作为一个专用计算机系统，要不断向计算机应用系统发展。因此，可以把定义中的专用计算机系统引伸成满足对象系统要求的计算机应用系统。1.2嵌入式的组成部分嵌入式的组成部分一般而言，嵌入式系统的构架可以分成四个部分：处理器、存储器、输入输出（IO）和软件（由于多数嵌入式设备的应用软件和操作系统都是紧密结合的，在这里我们对其不加区分，这也是嵌入式系统和Windows系统的最大区别）。1.2.1嵌入式处理器嵌入式处理器嵌入式系统的核心，是控制、辅助系统运行的硬件单元。范围极其广阔，从最初的4位处理器，目前仍在大规模应用的8位单片机，到最新的受到广泛青睐的32位，64位嵌入式CPU。嵌入式微处理器是由通用计算机中的CPU演变而来的。它的特征是具有32位以上的处理器，具有较高的性能，当然其价格也相应较高。但与计算机处理器不同的是，在实际嵌入式应用中，只保留和嵌入式应用紧密相关的功能硬件，去除其他的冗余功能部分，这样就以最低的功耗和资源实现嵌入式应用的特殊要求。和工业控制计算机相比，嵌入式微处理器具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高的优点。目前主要的嵌入式处理器类型有Am18688、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARMStrongARM系列等8。其中ArmStrongArm是专为手持设备开发的嵌入式微处理器，属于中档的价位。1.2.2嵌入式操作系统嵌入式操作系统实时操作系统（RealTimeOperatingSystem）：嵌入式系统目前最主要的组成部分。根据操作系统的工作特性，实时是指物理进程的真实时间。实时操作系统具有实时性，能从硬件方面支持实时控制系统工作的操作系统。其中实时性是第一要求，需要调度一切可利用的资源完成实时控制任务，其次才着眼于提高计算机系统的使用效率，重要特点是要满足对时间的限制和要求。分时操作系统：对于分时操作系统，软件的执行在时间上的要求，并不严格，时间上的错误，一般不会造成灾难性的后果。目前分时系统的强项在于多任务的管理，而实时中国计量学院毕业设计（论文）5操作系统的重要特点是具有系统的可确定性，即系统能对运行情况的最好和最坏等的情况能做出精确的估计。多任务操作系统：系统支持多任务管理和任务间的同步和通信，传统的单片机系统和DOS系统等对多任务支持的功能很弱，而目前的Windows是典型的多任务操作系统。在嵌入式应用领域中，多任务是一个普遍的要求5。1.3嵌入式芯片嵌入式芯片S3C2410液晶显示原理液晶显示原理这一节主要介绍S3C2410的基本管脚和液晶的控制原理。1.3.1嵌入式芯片嵌入式芯片S3C2410该芯片是当前市场上使用最多的ARM9嵌入式处理器，由韩国三星公司生产。这块处理器是一款基于ARM920T内核的1632位RISC嵌入式微处理器，主要面向手持式设备以及高性价比、低功耗的应用。ARM920T核由ARM9TDMI、存储管理单元（MMU）和高速缓存三部分组成。其中MMU可以管理虚拟内存，高速缓存由独立的16KB地址和16KB数据高速Cache组成。ARM920T有两个内部协处理器：CP14和CP15。CP14用于调试控制，CP15用于存储系统控制以及测试控制3。S3C2410X有117个复用功能输入输出端口引脚。这些引脚是：PortA(GPA)：23个输出端口PortB(GPB)：11个输入输出端口PortC(GPC)：16个输入输出端口PortD(GPD)：16个输入输出端口PortE(GPE)：16个输入输出端口PortF(GPF)：8个输入输出端口PortG(GPG)：16个输入输出端口PortH(GPH)：11个输入输出端口每一个端口都可以有软件设置来满足各种系统配置和设计需求。在启动程序之前你必须定义每个引脚的哪个功能。如果引脚没有配置为复用功能，这个引脚被配置为IO端口。1.3.2S3C2410的液晶接口的液晶接口2410中液晶接口流程如图1.3.1所示。中国计量学院毕业设计（论文）6图1.3.12410液晶控制流程其中的液晶接口主要说明如下：VFRAMEVSYNCSTV:帧同步信号(STN)垂直同步信号(TFT)三星TFT液晶信号VLINEHSYNCCPV:线同步脉冲信号(STN)水平同步信号(TFT)三星TFT液晶信号VCLKLCD_HCLK:像素时钟信号(STNTFT)三星TFT液晶信号VD23:0:LCD数据输出端口(STNTFTSECTFT)VMVDENTP:交流偏压信号用于LCD驱动(STN)数据有效标志信号(TFT)三星TFT液晶信号LENDSTH:线结束信号(TFT)三星TFT液晶信号LCD_PWREN:LCD面板电源使能控制信号LCDVF0:三星TFT液晶信号OELCDVF1:三星TFT液晶信号REVLCDVF2:三星TFT液晶信号REVB61.3.4S3C2410的液晶显示基本原理的液晶显示基本原理LCD控制器对STN液晶支持3种LCD驱动器：4位双扫描，4位单扫描，8位单扫描，其中，8位单扫描方式如图1.3.2所示。图1.3.28位单扫描方式3中国计量学院毕业设计（论文）78位单扫描显示采用8位并行数据线进行“行”数据连续移位输出，直到整个帧的数据都被移出为止。彩色像素点的显示要求3种颜色的图像数据，这使得行数据移位寄存器需要传输3倍于每行像素点个数的数据。这个RGB数据通过平行数据线连续地移位至LCD动器。在彩色模式下，一个字节8位（3位红色，3为绿色，2位蓝色）的图像数据对应于一个像素点。像素点字节在存储器中保存的格式为332模式，如表1.3.1所示。表1.3.1像素点字节保存格式TFT液晶显示方式以16bpp显示为例，其数据存放类型有两种，5：5：5+1和5：6：5，如表1.3.2所示。表1.3.216bppTFT屏数据存储方式6在液晶中的显示方式如图1.3.3。图1.3.316bppTFT屏显示方式6中国计量学院毕业设计（论文）8显示时序如图1.3.4，INT_FrSyn是帧同步中断位，在这个中断中实现数据发送。图1.3.4TFT屏显示时序图6正因为在2410的内部已经包含有了对液晶的控制寄存器，我们可以将CPU与液晶相连接而不需再外加液晶控制电路，节省了许多时间和物力成本。1.3.52410液晶屏液晶屏VGA显示程序举例显示程序举例以下介绍以2410芯片为处理器的简单液晶显示流程，显示程序以640480分辨率为例，主要程序流程如图1.3.5所示。图1.3.5液晶显示流程图中国计量学院毕业设计（论文）9下面介绍主要相关函数及变量：液晶显示中有重要的概念就是液晶上所有显示的图像数值都是从显示缓存LCD_BUFER中输入输出的，对该缓存的设置如下：volatilestaticunsignedshort(LCD_BUFER)SCR_XSIZE_TFT_640480=(void)0 x33400000上面语句的意义就是把显示缓存LCD_BUFER的地址0 x33400000申明出来。Lcd_Port_Init()：给2410液晶管脚分配地址，初始化管脚。Lcd_Init()；LCD功能模块初始化。主要对2410内部的液晶控制器做设置，以640480分辨率显示为例，设置为TFT屏16位显示模式，设定输出信号的水平信号和垂直同步信号，函数内容如下；staticvoidLcd_Init(void)rLCDCON1=(CLKVAL_TFT_64048022)1)rLCDSADDR3=(SCR_XSIZE_TFT_640480-LCD_XSIZE_TFT_640480)1)BitBlt(130200bm.bmWidthbm.bmHeight&MemDC00SRCCOPY)在窗口中插入自定图片MemDC.SelectObject(pOldBitmap)#ifdef_DEBUGvoidCCursorView:AssertValid()constCView:AssertValid()voidCCursorView:Dump(CDumpContext&dc)constCView:Dump(dc)CCursorDocCCursorView:GetDocument()non-debugversionisinlineASSERT(m_pDocument-IsKindOf(RUNTIME_CLASS(CCursorDoc)return(CCursorDoc)m_pDocument#endif_DEBUGvoidCCursorView:OnLButtonDown(UINTnFlagsCPointpoint)+m_hClick累计鼠标单击次数GetCur(m_hClick)显示相应的鼠标图像SetCursor(m_hCursor)RECTrectGetClientRect(&rect)ClientToScreen(&rect)ClipCursor(&rect)CView:OnLButtonDown(nFlagspoint)voidCCursorView:OnLButtonUp(UINTnFlagsCPointpoint)ClipCursor(NULL)CView:OnLButtonUp(nFlagspoint)voidCCursorView:OnMouseMove(UINTnFlagsCPointpoint)中国计量学院毕业设计（论文）31SetCursor(m_hCursor)CView:OnMouseMove(nFlagspoint)voidCCursorView:LoadCur(UINTCurName)m_hCursor=AfxGetApp()-LoadCursor(CurName)voidCCursorView:GetCur(intID_NO)if(m_hClick6)鼠标的六种图像循环显示m_hClick=1switch(m_hClick)case1:LoadCur(IDC_CURSOR1)breakcase2:LoadCur(IDC_CURSOR2)breakcase3:LoadCur(IDC_CURSOR3)breakcase4:LoadCur(IDC_CURSOR4)breakcase5:LoadCur(IDC_CURSOR5)breakcase6:LoadCur(IDC_CURSOR6)break中国计量学院毕业设计（论文）32英文文献翻译原文英文文献翻译原文11中国计量学院毕业设计（论文）33中国计量学院毕业设计（论文）34中国计量学院毕业设计（论文）35中国计量学院毕业设计（论文）36英文文献翻译译文英文文献翻译译文11基于DSP实施雷达信号去噪摘要摘要:使用全面贯穿性探测雷达(GPR)来分析作信号噪音处理，那是获得良好效果实行的重要保证。本论文说明一种基于子波缩小算法数字的单一的处理器(DSP)的成功应用.为了实现实时的GPR信号表示分析一些重要问题例如快速小波改变来实现讨论，选择CPU芯片和数据动作的最优化.实验结果展示基于DSP的应用不仅仅基本上符合实时的GPR信号分析的要求，而且也保证了GPR信号的质量关键词：关键词：小波收缩噪音分离法；GPR；数字的信号处理器；实时；软件阈值；0.引言引言作为一件非破坏性的表面下的探查工具，全面贯穿性探测雷达(GPR)已经广泛被用来察觉和辨认例如管道地表面下面结构，遗留的未爆炸的火炮和地雷等。它发射一种检验电磁波用其反射信号来反映出信号是有关的信息表面下的物件使用GPR为了获得好的效果一些运算处理预处理以及也将被实行.一个最重要预处理信号噪音处理。小波在过去的十年以后就在许多领域中已经广泛地被当作一个有力的处理信号的工具使用主要由于其有很小的传输系数取得更多的信号能量。后来有一特殊小波方法，称作小波收缩噪音分离法。其包含硬件阈值和软件阈值过程已经由Donoho提供的降低主体中进行噪音信号处理.方法包含方面:小波分解软件阈值和小波成分.该论文介绍一种基于数字的单一处理器(DSP)的小波收缩噪音分离法来进行信号预处理。DSP采用经典的Harvard结构支持IEEE2compatible32b浮点计算拥有十条DMA渠道和很多指令来进行小波缩小算法.此外在最近几年的时间中DSP芯片表现的技术发展地位变得越来越重要.所有这些使DSP得到了更广泛的应用.所以GPR信号处理这是非常有意义的发展.1.理论这部分提出小波来描绘原来数据发出声音.有关小波变换细节描绘请读者参阅参考.图1展示小波噪音分离的方块图.中国计量学院毕业设计（论文）37图1小波噪音分离的方块图1.1小波分离变换假定(t)符合下列我们认为小波可能的状况条件，将()进行傅里叶变换.把信号定义为连续小波变换的f(t)“”标志为复共轭运作(t)表示为母子波.现在我们讨论快分离的小波变换(FWT)：Mallat算法假定(t)和(t)是相应的小波功能和功能的质量它们被定义如下：g(k)代表高通滤波因素h(k)代表低通滤波因素，在分解后我们能推断出下列的问题:重新计算后，得出：1.2软件阈值小波变换中最重要的应用量之一是从Donoho和Johnstone开出的信号.假定有一噪音信号随着模式f(i)是噪音分离信号，e(i)是高斯的白噪声噪音参数范围N(01)，是均方差和s(i)是缺失信号.噪音分离主要目的是要压制噪音信号成分重新获得纯净信号f(i).一旦选择一个原型小波和水平L原来信号就首先通过小波分解为水平L.然后通过阈值运作(T1TL)被分解为第1级向L进行.信号的重建基于在两方面同样地原来近似值成分被阈值运作修改细节成分.它有两阈值方法被称为“硬件阈值”和“软件阈值”。中国计量学院毕业设计（论文）38为了得到公认改善缺失信号软件阈值被经过T减少所有的嘈杂协同因素被扩大.理论上它也可能取得极小和极大方均值错误的值.软件阈值功能如下现在选择阈值水平怎样是整个噪音分离过程中的关键.Donoho给出在Eq.中一致阈值(10)能适用于硬件和软件的阈值n是数据的长度.2.软件阈值软件阈值DSP工具工具这部分说明使用DSP的小波缩小算法的实现.我们选择使用AnalogDevices公司的AD-SP21060芯片.，ADSP21060是一个高性能的32bDSP处理器.它支持多样和专一循环存储器阅读ALU运算写作和指令.2.1硬件结构图2展示是硬件平台的小波缩小算法执行的硬件的结构.系统主要由三部分组成:GPR反映信号数据获得部分(DAS)小波缩小算法实现模数和数据通讯.DAS的组成部分有接收部分和AD7671芯片.AD7671是最大频率为1MHz的AD芯片把模拟信号改变为数字信号.小波缩小算法是实现模数硬件系统的主体.DSP芯片我们选择ADSP21060.它接收从DAS输出的数字信号.数据通讯模数经过通用串行总线实显数据在PC机和小波缩小算法模数之间的通讯.图2硬件的结构2.2软件的设计图1展示小波缩小算法包含的三部分.软件包含三模块如同之前的三个部分.从软件阈值的原则出发我们知道到小波分解和小波成分是算法的关键通过前面正反DWT分离小波变换.通过式(5)(6)和(7)盘绕的实现是在正反DWT中关键.论文是通过例子来说明前面DWT盘绕的实现.通过式(5)和(6)我们能向将等式简化为如下:中国计量学院毕业设计（论文）39i是这些序列的价值x(i+2k)表示序列的投入y(k)表示延时f(i)表示低通滤器因素h(k)或者高通滤器因素g(k).开始我们阅读DSP说明文件了解起性能和参数位数和周期长度。然后我们使用DSP进行多样积累运作产生a倍的增加.最后我们使用DSP重新恢复模块运作.DSP的强大运作才能提高DWT的工作速度.此外我们适当使用(DMA)渠道为数据动作设计过程结构.DMA可以不通过CPU把整个记忆模块之间数据进行传输.DMA方法允许向内部的存储数据进行操作，内部或者外部的存储器由CPU幕后进行操作.在AD7671和ADSP21060之间或者在ADSP21060和通用串行总线之间数据动作完全采用DMA方法.它不仅能使环路易于实现而且CPU运作互相不干涉处理数据.此外它也提高小波处理过程的工作效率.3.实验结果实验结果我们应用设在DSP的小波缩小算法处理被GPR搜集的实验数据.该论文讨论的实验数据从基本探测器GuangMeishan传输墙壁数据收集.路基被在放在地球的岩石或石板等表面上.通过使用GPR方法我们能受试验路基测算它的厚度.然后确认GPR探测的主要目标.GPR将电磁波向路基墙基发射之后，当电磁波遭遇界面反射到GPR的时候反射波将发生波动.噪音也包含在信号内.那样他们完全是用于预处理和后处理.原来的GPR信号通过使用在图3中小波缩小算法进行分解.它通过使用SHARCDSP或者PC机发出声音小波噪音分离增加噪声比(SNR)分别增加2.15和2.11dB.声音小波缩小噪音分离方法建立在DSP集会的基础上来完成对GPR预处理的需求.为了更好的理解图4显示了噪音图象和噪音分离图象之间的明显差别.它清晰显示建立在DSP的基础上噪音分离对小波缩小处理的影响.中国计量学院毕业设计（论文）404.结论结论该论文中声音小波缩小噪音分离法被在浮点GPR信号分析中ADSP21060上成功执行.文章中的FWT在DSP算法和认识中称为槌算法.利用DSP的优势平行乘法累积操作、圆处理模式重复模式.它充分利用DMA的频道提升执行小波程序的效率.所有这些措施基于ADSP21060确保小波收缩算法能够满足实时的要求.结果实例证明的是雷达信号分析.随着技术的发展DSP应用领域的雷达信号分析于会越来越广.中国计量学院毕业设计（论文）41英文文献翻译原文英文文献翻译原文22中国计量学院毕业设计（论文）42中国计量学院毕业设计（论文）43中国计量学院毕业设计（论文）44中国计量学院毕业设计（论文）45英文文献翻译译文英文文献翻译译文22高性能可重构系统硬件实时图像处理高性能可重构系统硬件实时图像处理摘要摘要:新型可重构系统硬件均采用multi-DSP和FPGA实现高性能实时图像处理.该系统的结构和工作原理主要是multi-DSP处理和multi-DSP模块分析.其优点是沟通部分组成这个系统，用高速接口及串口增加系统性能及运算能力。然后执行嵌入式实时操作系统(操作系统)这是我们详细讨论.在这个条件下我们采用两种并行结构操作系统并行处理控制算法.实验结果表明该系统是有效实用维修方便.因此对实时图像处理、图像识别可以得到满意的效果.关键词关键词:multi-DSP；现场可编程门阵列；实时图像处理；实时操作系统；并行结构.1.引言引言近日实时图像处理系统已广泛应用于军事领域医药、工业、农业、商业等.许多应用领域的实时跟踪问题的解决必须对自身造成相当大的规模限制如功耗和成本的解决方案等.这是特定的约定往往能灵活的解决方案在期间进行重构或修改.可能需要重构专用硬件解决排除，使用基于可编程数字信号处理器(DSPs)和现场可编程门阵列(FPGAs)作为解决方案.不过DSP和FPGA提供高性能尚未能解决功率较低常含有逻辑使系统直接连接到其他组件。动态1MHz硬件(FPGAs)提供足够的功能在高性能低