以自我重組態架構設計嵌入式影像處理系統平台

Design of an Image-Processing Embedded System Platform Using Self-Reconfigurable Architecture

陳寰宇(Huan-Yu Chen)

指導教授 ： 黃朝章

元智大學/資訊學院/資訊工程學系/碩士(2005年)

摘要

在目前的IC（Integrated Circuit）產業中,ASIC仍然是主流架構。主要的原因不外乎其運算速度快、體積小、耗電量少等特性。但是由於ASIC只能一次燒錄的特性，因此在產品的更新以及修改上便有著先天的缺陷。於是運用可重複燒錄的可程式數位邏輯元件（PLD，如FPGA）來設計硬體架構，不但能使產品的壽命延長，更能增加功能上的彈性。

　　因此本論文提出一個可自我重組化架構影像處理系統之實體化，利用自我重組態技術設計嵌入式系統，並在此硬體設計中採用MICRO_BLAZE處理器與FPGA的組合，提供強大的處理性能和靈活的開發設計，因而適合多種複雜系統級功能的開發。藉由MICRO_BLAZE強大作業平台以及FPGA可程式化的特性，將影像壓縮技術中的ＤＣＴ（Ｄiscrete Cosine Transform）、ＩＤＣＴ（ＩnverseＤiscrete Cosine Transform）包裝成可部份重組單元，並利用MICRO_BLAZE核心內部之作業系統驅動ICAP（Internal Configuration Ascess Port），動態置換影像壓縮的單元，進而加強了影像壓縮的功能性、擴充性以及降低了傳統設計上的複雜度以及開發時間和成本。

關鍵字

重組態 ； 自我重組態 ； 嵌入式系統 ； 影像壓縮

並列摘要

ASIC technology is still the main framework of modern IC(Integrated Circuit) industry .Because it have some special property，high performance，small area and low power consumption .The only drawback of ASIC component is that its only can record once .So use the programmable logic device(PLD，like FPGA)to design hardware platform not only can extend the lifetime of product but increase the flexibility of the product function .

Because of above reason，this paper expects to offer a FPGA embedded system platform which support Self-Reconfigurable technology. We use MicroBlaze as our processor and two image processing coder DCT/IDCT as our co-processor. And we use the ICAP(Internal Configuration Access Port) component to dynamic replace the function unit. This hardware platform provide more flexibility and reduce the development complexity as traditional design.

並列關鍵字

FPGA FPGA ； EMBEDDED SYSTEM ； reconfigurable ； dct ； idct