基于FPGA技术的电子相册设计--本科毕业设计
基于FPGA的电子相框设计制作-2
基于FPGA的电子相框设计制作中文摘要FPGA器件的应用是继单片机之后，当今地嵌入式系统开发应用中最最热门的关键技术之一，并且随着制造工艺水平的不断提高，成本的不断下降，FPGA甚至大有替代专用ASIC的趋势。
FPGA使用Verilog或VHDL等硬件描述语言编程。
本课题是DIY数码相框，是基于FPGA的数码相框设计。
本系统工程的所有功能全部使用FPGA来完成，内容包括SD卡的读取控制，图片解码，VGA驱动显示等等，采用的是SF—EP1C 开发板，该板FPGA使用Altera公司Cyclone系列的EP1C3T144C8，配置PLL电源电路，SD接口，1个256色的VGA通用接口，SDRAM等。
支持AS及JTAG配置方式，软件平台使用QuartusⅡ9.1，从而完成10幅800*600的BMP图片循环显示。
关键词VGA FPGA SD Verilog Quartus外文摘要Title Design of digital photo frame based on FPGAAbstractThe application of FPGA devices is today's one of the most popular key technologies in the development and use of embedded systems after the MCU.and with the level of the manufacturing process constantly improving and the costs continuously declining,the FPGA will have the tendency of even replacing the dedicated ASIC.The FPGA programs use Verilog or VHDL hardware description language.The system accomplishes all the functions including the reading and controlling of SD card,decoding the pictures,drivering VGA,etc.based on the FPGA, which uses the SF-EP1C development board.The board use EP1C3T144C8of Altera's Cyclone series as FPGA including the PLL power supply circuit,SD interface,a256-color VGA common interface, SDRAM,and so on,supporting for AS and JTAG configuration.The software platform completes displaying ten800*600BMP picturess in cycles by using the Quartus II9.1.Keywords VGA FPGA SD Verilog Quartus目录1绪论．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１1.1本课题的研究目的与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．１1.2背景介绍与设计要求．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１2关于ＦＰＧＡ的基本介绍．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３2.1FPGA与ASIC的区别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３2.2FPGA与CPLD的区别．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．３2.3FPGA的基本结构和工作原理．．．．．．．．．．．．．．３3系统任务分析与总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６3.1课题难点及任务分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６3.2系统总体设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．６4SD卡及SPI模式说明．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８4.1SPI接口控制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．８4.2SD卡工程说明及操作．．．．．．．．．．．．．．．．１０5RAM配置模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３5.1SDRAM简介．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１３5.2SDRAM设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１５6BMP图片解码及数据流控制模块．．．．．．．．．．．．．．．１８6.1BMP图片格式．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１８6.2BMP图片解码设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１８6.3数据流模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．１９7VGA显示驱动模块．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１7.1显示器基本概念．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１7.2接口电路．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２１7.3VGA驱动方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２２总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２５参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２６谢辞．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．２８1绪论1.1本课题的研究目的与意义随着社会经济的发展和生活物质水平的提高，人们对于精神世界的追求也越来越高。
fpga毕业设计
fpga毕业设计FPGA（Field Programmable Gate Array）是一种可编程逻辑设备，由于其灵活性和高性能的特点，被广泛应用于各种领域，例如数字信号处理、嵌入式系统和通信等。
在本次毕业设计中，我选择了一个基于FPGA的项目，以展示FPGA的优点和应用。
本次毕业设计的项目是基于FPGA的图像处理系统。
该系统主要包括图像传感器、FPGA开发板和显示设备。
首先，通过图像传感器将实时拍摄到的图像传输到FPGA开发板。
然后，FPGA将对接收到的图像进行处理，并将处理结果传输到显示设备进行显示。
在图像处理方面，我选择了一些基本的图像处理算法，如边缘检测、滤波和图像增强等。
这些算法可以有效地改善图像的质量和清晰度，并提供更好的视觉效果。
在FPGA开发板上，我会利用FPGA的并行计算能力和高速数据处理能力，通过硬件描述语言（HDL）编写相应的逻辑电路，实现这些算法的并行运算，从而提高图像处理的速度和效率。
另外，为了更好地展示FPGA的灵活性和可编程性，我计划设计一个可配置的图像处理系统。
用户可以根据自己的需求，选择不同的图像处理算法，并根据需求调整算法的参数和设置。
通过在FPGA开发板上重新编程逻辑电路，用户可以实现不同的图像处理功能和效果。
在实现之前，我将进行一些前期的工作，包括FPGA的开发环境搭建、相关的图像处理算法的研究和实验验证。
同时，我也会参考相关的文献和资料，了解已有的图像处理算法在FPGA上的实现方法和性能表现，以便更好地设计和优化系统。
总的来说，本次毕业设计的目标是基于FPGA的图像处理系统的设计和实现，通过利用FPGA的优点和特性，提高图像处理的速度和效率，并实现用户可配置的图像处理功能。
通过该项目，我将掌握FPGA的开发和应用技术，以及图像处理算法的实现和优化方法，为以后的研究和工作打下坚实的基础。
同时，通过展示该项目的成果，也能够展示FPGA的广阔应用前景和潜力。
基于FPGA和IP核的数码相框的设计和实现
基于FPGA和IP核的数码相框的设计和实现
数码相框作为一种数码消费品和装饰品的结合物，在市场上受到越来越多的关注。
目前的数码相框方案多采用MCU为核心的架构，相框功能固定，不便于产品升级。
针对以上问题，本文设计了基于Nios II的多功能数码相框，该相册主要包含以下功能：支持包括BMP、JPEG在内的多种常见文件格式的图像显示；图像旋转、缩放、浏览切换等特效；支持图片浏览时背景音乐播放；可通过带FAT文件系统的SD卡进行图像数据更新，同时还具有时间显示等扩展功能。
系统中将需要耗费大量时间的复杂操作（如图像解码、图像的各种特效功能以及SD卡控制）用挂载在Avalon总线上的自定义模块实现。
缩短了处理时间，提高了系统响应速度。
系统采用基于Nios II处理器的SoPC技术，使得该数码相框具有灵活性高、可重配置、便于升级等优点。
1 总体设计
本系统采用经济型的Cyclone II FPGA芯片作为核心，基于Nios II软核处理器，采用软硬件结合的方式设计实现。
系统的硬件总体框图如图1所示。
毕业设计(论文)-基于单片机的电子相册设计
毕业设计（论文）-基于单片机的电子相册设计重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)摘要随着科技的不断发展，人民对物质生活、精神生活要求的不断提高，很多最新的服务于人民大众生活的种种科技产品都随之出现，电子相册也随之诞生。
电子相册是用相关硬件经过加工、焊接而成的区别于软件类型的电子相册，它一般由三部分组成:TFT液晶面板，主控芯片，外部相框按钮。
硬件电子相册有着很多传统纸质相册无法比拟的优点:高分辨率，易保存、色彩鲜艳。
它摆脱了传统电子随着时间流逝，照片色彩褪色、无法辨认的缺点。
生动、形象、保存时间长，电子相册可以设置各种切换模式，从而使照片看起来更具有动感，更能给人美的享受。
高级电子相册还可以单独为每张照片配置独立的背景音乐，独立的现实各种特效，同时电子相册的保存时间也远远大于纸质的相册，便于再生，不用担心丢失。
由于电子相册是通过读取相应格式的图片显示在液晶面板上来实现的，从而图片源可以很方便的在电脑上复制备份，克服了传统纸质照片的不可再生性。
本次毕业设计是基于的单片机电子相册。
本文将从电子相册概述，功能简介，硬件电路实现，软件程序实现等方面来综合论述电子相册。
本次设计存储器采用通用的SD卡存储设备来存储相应图片。
为了适应SD存储设备的FAT存储扇区特点，此次设计采用的SST89E516RD芯片，该芯片有1K的RAM，符合SD每个扇区的需要。
关键词: 单片机 SST89E516RD 电子相册 SD卡I重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)AbstractWith the continuous development of science and technology, the people’s life and the spirit of material life require s unceasing enhancement. A lot of the latest products that serve the people of the public life of all technology products appear and the electronic albums also comes. Electronic album is processed with related hardware and itis different with the software type of electronic albums. It generally consists of three parts: TFT LCD panel ,control chip and external frame button. Hardware electronic albums have many advantages that the traditional paper albums don’t have: high resolution, easy to save, bright colors. It breaks away from the shortcomings of the traditional electronic albums for example color fading as the time goes by ,hard to identify. It also can set up various switching mode to make the photographs more dynamic and to give us more beauty. Without that , the electronic albums can preserve for a longer time than the paper albums . Aavanced electronic albums can set the different background music for each photo. Because electionic albums show the photos in the LCD panel by reading the format images ,thus saving the photo is easy and overcome the shortcomings of the traditional albums.The graduation design I will realize is the hardware electronic albums. With the so many advantages that the traditional don’t have, the electronic albums are instead of the traditionalones step by step. This paper will synthesis elaborates the graduate design in five aspects: the overview of electronic albums ,functions, hardware circuit implementation introduction,software programrealization, finished thing debugging. This graduation design use the general storage devices-SD card to store the corresponding picture. In order to adapt to the SD storage devices, I choice the SST89E516RD chip because it has 1K RAM to meet the needs of the SD card.Keywords:SST89E516RD ;MCU ; Electronic Album;SD CardII目录摘要 ..................................................................... (I)Abstract ............................................................... .............................................. II 目录 ..................................................................... ......................................... 1 引言 ..................................................................... ......................................... 3 第1章电子相册的概述 ..................................................................... . (4)1.1 电子相册的背景资料 ..................................................................... . (4)1.1.1电子相册的市场前景 ..................................................................... (4)1.1.2 电子相册的发展历程 ..................................................................... .. (4)1.2 基于单片机的电子相册的实现功能概况 (6)1.3 基于单片机的电子相册的设计思路 ..................................................................... . (6)1.3.1 电子相册的工作原理 ..................................................................... .. (6)1.3.2 设计方案的可行性论证 ..................................................................... ................ 6 第2章 SST89E516RD单片机概述 (8)2.1 SST89E516RD单片机简介 ..................................................................... . (8)2.2 SST89E516RD引脚介绍 ..................................................................... .. (8)2.3 SST89E516RD单片机的内部寄存器 ......................................................................112.4 SST89E516RD单片机芯片的原理框图与各功能模块图 ..................................... 13 第3章基于单片机的电子相册的硬件设计 .. (15)3.1 硬件电路总体设计 ..................................................................... (15)3.2 电子相册各模块的电路设计 ..................................................................... .. (15)3.2.1 电压转换电路设计 ..................................................................... . (15)3.2.2 晶体振荡电路设计 ..................................................................... . (16)3.2.3 SD卡电路设计...................................................................... . (16)3.2.4 液晶电路设计 ..................................................................... .............................. 18 第4章基于单片机的电子相册的软件设计 (19)14.1 软件流程图 ..................................................................... (19)4.2 读写SD卡子程序设计...................................................................... . (19)4.3 液晶控制子程序设计 ..................................................................... .. (20)4.4 FAT32结构分析子程序设计 ..................................................................... (20)4.5 文件处理子程序设计 ..................................................................... .. (21)4.6 主程序设计 ..................................................................... .......................................... 22 第5章基于单片机的电子相册的系统测试 .. (23)5.1 电子相册的硬件调试方法 ..................................................................... (23)5.2 电子相册的软件调试方法 ....................................................................................... 23 总结 ..................................................................... ....................................... 24 参考文献...................................................................... ................................... 25 附:基于单片机的电子相册程序 (26)2重庆邮电大学移通学院毕业设计(论文)引言电子相册是指能够不借助于电脑在LCD面板上面显示数码照片，还能够将照片显示到电视上的高科技电子产品，随着科技的不断发展，越来越多的功能集成在电子相册中，除了播放图片外，还可以播放MP3，可以边播放图片边听MP3，它又有一个名称—电子相框，简易数码相框只能显示JPEG格式的图片，高端的数码相框则可以播放音乐，同时还可以通过因特网从RSS、照片共享网站甚至电子邮件下载图片，同时大部分数码相框可以像幻灯片一样可调整的时间间隔显示图片。
本科毕设FPGA图像处理技术 精品
毕业设计（论文）题目基于FPGA的实时图像处理研究专业电子信息工程班级电信052学生张乐指导教师刘丁2009张乐：基于FPGA的实时图像处理研究摘要图像数据是一种重要的信息资源。
随着以计算机和计算机技术为核心的信息科学的发展，图像处理在通讯，医学，气象，航空航天及教育等领域发挥着越来越重要的作用。
这就使得快速准确地进行图像处理变得越来越重要。
实际工作中常常需要对所得的图像进行处理，从而为接下来对图像的分析与修正作好前期准备工作。
这期间最重要的是将图像按照要求正确、真实、快速地显示出来，以便于人工干预。
因为数字摄像机、模拟像机以及普通监视器的广泛应用，所以，如何设计一个广泛适用的、并能将图像正确地显示在普通监视器上的图像处理系统十分重要。
现场可编程逻辑门阵列FPGA与PAL，GAL器件相比，它的优点是可以实时的对外加的或内置的RAM或EPROM编程，实时地改变器件的功能从而是系统更加灵活多变，更易于修正和功能的扩展。
该硬件系统中，采用了基于FPGA(ep2c35)的图像处理系统，该系统将图像采集、显示和图像处理功能等集成到FPGA的平台上。
主要包括视频A/D转化芯片SAA7113、D/A转化芯片SAA7128，采样控制器、存储芯片SDRAM。
由该系统得到分辨率800×600,60H z的图像。
SAA7113的初始化设置通过I2C总线来实现。
该软件系统中，使用Verilog HDL语言编写和调试程序。
关键词：图像处理、FPGA、Verilog HDL、SAA7113西安理工大学本科生毕业设计（论文）AbstractImage data is an important information resources. With the computer and computer technology at the core of the development of information science, image processing in communications, medicine, meteorology, aerospace and education play an increasingly important role. This makes for fast and accurate image processing is becoming increasingly important.Practical work is often derived from the need for image processing, the image for the following amendment to make the analysis and preparatory work. During this period the most important thing is the image in accordance with the requirements of the correct, true and fast to show up in order to facilitate the human intervention. Because the digital video camera, analog camera and monitor a wide range of common applications, therefore, how to design a widely applicable and can display images correctly on the monitor in the general image processing system is very important.Field-programmable gate array FPGA logic with the PAL, GAL devices compared to the advantages it can be added the external real-time, or built-in RAM or EPROM programming, real-time changes in the functions of the device and thus is more flexible system easier to amend and extend the functionality.The hardware system, based on the use of FPGA (ep2c35) image processing system, which will image acquisition, display and image processing functions into the FPGA platform. Mainly includes video A / D conversion chip SAA7113, D / A conversion chip SAA7128, sampling controller, memory chip SDRAM. By the system resolution of 800 × 600,60 Hz images. SAA7113 initialization settings to achieve through the I2C bus.The software system, using of Verilog HDL to language and debugger张乐：基于FPGA的实时图像处理研究Keywords: image processing, FPGA, Verilog HDL, SAA7113西安理工大学本科生毕业设计（论文）目录前言 (1)第1章绪论 (4)1.1课题背景及研究意义 (4)1.2国内外发展现状 (5)1.3本文章节安排 (7)第2章系统整体介绍 (8)2.1 基于FPGA数字图像处理技术 (8)2.2 基于FPGA数字图像处理平台 (10)2.3 任务流程 (14)第 3 章系统硬件设计 (16)3.1平台核心EP2C35及其特点 (16)3.2 外围硬件 (17)第 4 章系统软件设计 (32)4.1 视频采集程序 (36)4.2 数据格式处理 (36)4.3 图像处理算法 (37)第5章总结 (40)致谢 (41)参考文献 (42)附录 (43)张乐：基于FPGA的实时图像处理研究西安理工大学本科生毕业设计（论文）前言现代信息技术的迅猛发展，使得待处理的信息量急剧增加，图像处理方面的研究与应用，尤其是实时图像处理引起了更广泛的关注。
fpga的毕业设计
fpga的毕业设计FPGA的毕业设计在现代科技的快速发展下，人们对于电子产品的需求也越来越高。
而在电子产品的设计与开发中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）作为一种可编程逻辑器件，扮演着重要的角色。
FPGA的毕业设计则是对学生在校期间所学知识的综合应用与实践，也是对其能力与创新思维的一次考验。
一、FPGA的基本概念与应用FPGA是一种可编程逻辑器件，其内部由大量的逻辑门、寄存器和存储单元组成。
相比于传统的固定功能集成电路，FPGA具有更高的灵活性和可编程性，可以根据设计需求进行重新配置。
因此，FPGA在众多领域中得到了广泛的应用，如数字信号处理、通信系统、图像处理等。
二、FPGA的毕业设计意义1. 实践能力的检验：FPGA的毕业设计是对学生在课堂上所学知识的实践应用，通过设计与实现一个完整的FPGA项目，学生可以检验自己的实际动手能力，培养解决实际问题的能力。
2. 创新思维的培养：在FPGA的毕业设计中，学生需要进行自主思考，从设计的角度出发，提出创新的解决方案。
这样的过程能够培养学生的创新思维和问题解决能力。
3. 团队合作的锻炼：FPGA的毕业设计通常需要团队合作完成，学生需要与团队成员进行密切的沟通与协作。
这样的经历可以提高学生的团队合作能力和沟通技巧。
三、FPGA的毕业设计案例1. 基于FPGA的图像处理系统设计：该设计通过FPGA实现对图像的处理和分析，如边缘检测、图像增强等。
学生可以选择不同的图像处理算法，并通过FPGA的编程实现，使其能够在实时性要求较高的场景中进行图像处理。
2. 基于FPGA的音频处理系统设计：该设计通过FPGA实现对音频信号的处理和分析，如音频滤波、音频合成等。
学生可以设计不同的音频处理算法，并通过FPGA的编程实现，使其能够应用于音频设备或音乐制作中。
3. 基于FPGA的嵌入式系统设计：该设计通过FPGA实现对嵌入式系统的设计与开发，如数字电路控制、数据采集与处理等。
FPGA电子相册
考试答题纸(以论文、报告等形式考核专用)二○一三～二○一四学年度第 2 学期课程编号课程名称主讲教师评分学号姓名专业年级题目：基于FPGA的电子相册一、设计基本要求在FPGA开发板上实现电子相册功能，如定时自动变换照片等基本功能，显示通过VGA显示，图片格式为BMP。
高级要求功能：1、可以支持其它的图片格式，如JPG、GIF。
2、可通过按钮来调整播放模式、日历、时间等。
二、ASM图与设计思路将图片通过matlab转换成八位的文本，制作成.bin文件，写入开发板的flash芯片。
再将flash 中的数据写入sram中，接着根据不同照片的选择写入板上内嵌的bram缓冲区中，最后通过VGA显示图片。
项目设计方案一：最初的设计是外接一个SD卡模块，在SD卡中把文件系统分区好，在不同分区中存入不同的照片，然后通过SPI协议读取bmp格式的照片，再经过bmp解码，存入sram中，再从sram中存入fifo通过VGA读取数据，并且显示。
项目设计方案二：把照片通过matlab转换成八位的文本，再制作成.bin文件，然后写入板子上的flash中,因为如果写入sram中，板子断电后，数据会丢失，需要每次都要手动写入sram中,比较麻烦，然后VGA通过FIFO读取SRAM中的数据，并且显示。
项目设计方案三：基本跟项目设计方案二一致，只是VGA不是通过fifo读取sram的数据，而是根据不同的选择，把sram中不同的照片写入板子内嵌的bram缓冲区中，这样的好处是减去不断写入的麻烦，但是有一个致命的影响，那就是板子内嵌的bram容量有限，最多只能存放接近70000个字节而已，这样也导致了每张图片的大小不能太大，只能是250*250分辨率，由于图片的大小限定了，为了能在屏幕上尽可能显示更大区域的照片，所以只能降低分辨率，分辨率一下来，图片的显示质量就差了很多，就像把手机上的一张照片放大一样，会看到很多方格以及有些部分出现失真。
基于FPGA技术的电子相册设计--本科毕业设计
摘要随着现今电子技术的快速发展，各式各样的电子数码产品层出不穷，人们生活的方方面面也离不开它们，与人们的生活息息相关。
正是电子技术的不断进步与发展，驱使着数码相机以比较低廉的价格出现在市场上。
现今，人们使用数码相机，一次拍摄下来往往就少不了上百张精美的图片，当图片存储在数码相机时，使用电脑来翻查所拍图片的操作比较繁琐，为了更便捷的观看到照片，电子相册就逐渐演变成电子数码相机的一种附属品，得到人们的热捧。
与此同时，电子相册也能够大大节省传统打印照片的费用。
本课题是基于FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）技术设计的电子相册，选取Cyclone系列FPGA芯片EP1C3T144作为控制器，以SDRAM芯片K4S641632作为储存器，读取SD卡内部的图片数据，然后通过15针VGA接口送往LCD 显示出图片，以实现简单的电子相册功能，让电子相册成为普通家庭摆设中的一道引人注目的风景线。
关键字FPGA；电子相册；VGA；CycloneAbstractWith the rapid development of modern electronic technology, digital electronic products of all kinds has penetrated into every aspect of people's life, and is closely related to people's life.It is the continuous progress and development of electronic technology, driven by a digital camera with relatively low prices in the market.Nowadays, common family are in possession of a digital camera, and shooting down tend to store hundreds of beautiful pictures.Therefore,it is so more complicated when we use the computer to turn operation check the picture . In order to more convenient to watch the pictures, electronic photo album is a byproduct of people chasing hot digital camera.At the same time, the electronic photo album can also greatly reduce the cost of traditional print photos.This topic is based on FPGA (Programmable Gate Array Field, field programmable gate array) technology design of electronic albums, the system uses Cyclone series FPGA chipEP1C3T144C8 as the control processor, using SDRAM chip K4S641632 as the register, reading the internal image data of SD card , and then through the 15 pin VGA interface to the LCD display pictures, to achieve a simple electronic albums, can become a beautiful family scenery line.Key words FPGA Electronic photo album VGA Cyclone目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题来源意义及目的 (1)1.2国内外研究现状及分析 (1)1.3本课题研究的主要内容 (1)1.4预计存在的问题及解决思路 (2)1.5本章小结 (2)第2章总体方案设计 (3)2.1引言 (3)2.2方案论证 (3)2.2.1 FPGA控制模块方案选择 (3)2.2.2 集成的FPGA开发工具方案选择 (4)2.2.3硬件描述语言 (4)2.3总设计方案思想与框图 (5)2.4本章小结 (5)第3章系统电路的设计和实现 (6)3.1系统总体设计 (6)3.2 FPGA最小系统 (6)3.2.1时钟电路 (6)3.2.2复位电路 (7)3.2.3 FPGA功能模块设计与实现 (7)3.2.4 FPGA的JTAG模式配置电路 (18)3.3电源模块 (18)3.4滤波电路 (20)3.5 EPCS接口电路 (21)3.6 SD卡存储模块 (22)3.7 VGA接口模块 (23)3.8 SDRAM存储器接口电路 (25)3.9 本章小结 (26)第4章系统电路调试 (27)4.1 电路板的制作 (27)4.2 电路板调试 (28)4.3 作品实物展示 (29)4.4 本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)第1章绪论1.1课题来源意义及目的伴随着现今电子技术的迅速发展，各式各样的电子数码产品已融入到人们生活圈子，与人们的生活息息相关。
基于fpga毕业设计
基于fpga毕业设计
基于FPGA（现场可编程门阵列）的毕业设计是一种通过使用FPGA芯片来实现特定功能的项目。
在毕业设计中，FPGA可
以用于开发和运行各种硬件电路和数字信号处理算法。
以下是一些可能的基于FPGA的毕业设计主题：
1. 数字信号处理器：使用FPGA开发一个高性能的数字信号
处理器，用于实现音频、图像或视频处理算法。
2. 高性能数据采集系统：设计和实现一个基于FPGA的高性
能数据采集系统，用于实时采集和处理大量传感器数据。
3. 实时图像处理算法：使用FPGA开发实时图像处理算法，
比如边缘检测、目标跟踪或图像增强。
4. 数字通信系统：设计和实现一个基于FPGA的数字通信系统，用于实时传输和处理数字信号。
5. 深度学习加速器：开发一个专用的深度学习加速器，利用FPGA的并行计算能力实现快速的神经网络推理。
6. 嵌入式系统设计：使用FPGA设计和实现一个嵌入式系统，可用于控制和监控特定的硬件设备或系统。
7. 高级计算机视觉系统：设计和实现一个高级计算机视觉系统，用于实时检测和识别复杂的视觉模式。
这些只是一些可能的毕业设计主题，实际的项目选择应根据个人兴趣、技术能力和导师建议进行。
在选定主题后，需要进行详细的设计和实现，在毕业设计中充分利用FPGA的可编程功能和高性能计算能力。
fpga毕业设计
fpga毕业设计FPGA毕业设计（700字）：FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种可现场编程门阵列的集成电路。
它具有高度灵活性和可编程性，能够根据设计的需求自主配置和重构电路结构。
毕业设计是大学生在学术生涯中非常重要的一环，要求学生能够独立完成一个完整的项目。
基于FPGA的毕业设计项目可以提供学生丰富的经验和实践机会。
FPGA毕业设计可以选择在几个方面展开，例如通信、图像处理、数字信号处理等。
在通信方面，可以设计一个基于FPGA的软硬件通信系统，通过FPGA板上的芯片实现无线通信，实现数据传输和接收功能。
在图像处理方面，可以将图像数据传输到FPGA中，并利用FPGA的并行计算能力进行图像滤波、边缘检测等处理，最后将处理后的图像输出。
在数字信号处理方面，可以利用FPGA的高速计算能力进行音频、视频信号的采集和处理，实现数字滤波、频谱分析等功能。
毕业设计不仅仅是一个技术实验，还需要学生进行系统设计和工程管理。
学生需要从需求分析开始，设计系统结构和软硬件接口。
然后需要选择合适的开发工具和编程语言进行开发，以及选择合适的FPGA板进行硬件布局和连接。
学生还需要编写设计文档和用户手册，以及进行测试和优化。
通过毕业设计，学生可以了解到一个完整的项目周期，提高综合分析和解决问题的能力。
除了技术和实践能力的提高，FPGA毕业设计还可以为学生的就业提供一定的帮助。
FPGA技术在通信、图像处理、数字信号处理等领域有广泛的应用，而且市场需求也很大。
通过完成一个FPGA毕业设计项目，学生可以有机会接触到一些企业或研究机构，得到实际项目的经验。
这对于学生在求职过程中是非常有竞争力的。
总之，FPGA毕业设计是学生在大学期间重要的一环。
通过FPGA毕业设计，学生可以提高技术、实践和项目管理能力，为将来的就业和研究奠定良好的基础。
希望每位学生都能够积极参与到毕业设计中，充分发挥自己的才能和潜力。
基于fpga的毕业设计
基于fpga的毕业设计基于FPGA的毕业设计毕业设计是每个大学生的必修课程，它是对所学知识的综合应用和实践的一次检验。
在计算机科学与技术专业中，基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的毕业设计成为了一种热门选择。
FPGA是一种可编程逻辑器件，具有灵活性和可重构性，因此在设计和实现各种数字电路方面具有广泛的应用。
在我的毕业设计中，我选择了基于FPGA的图像处理系统。
这个项目的目标是实现一个能够对输入图像进行实时处理和增强的系统。
通过使用FPGA，我们可以利用硬件的并行性和高速性能来加快图像处理的速度，同时还可以通过重新编程FPGA来实现不同的图像处理算法。
首先，我需要选择一个合适的FPGA开发板。
市场上有许多不同的选择，包括Xilinx的Zynq系列和Altera的Cyclone系列。
我选择了一块基于Xilinx Zynq的开发板，因为它具有强大的处理能力和丰富的资源。
接下来，我需要设计和实现图像处理算法。
在这个项目中，我选择了一些常见的图像处理算法，如边缘检测、图像滤波和图像分割。
这些算法可以提高图像的质量和清晰度，使其更适合用于其他应用，如目标识别和图像分析。
为了实现这些算法，我需要使用HDL（Hardware Description Language）来描述电路的行为。
Verilog和VHDL是两种常用的HDL语言，我选择了Verilog来描述我的电路。
通过编写Verilog代码，我可以描述图像处理算法的功能和操作，并将其映射到FPGA的逻辑单元和寄存器中。
在设计完成后，我需要进行仿真和验证。
通过使用仿真工具，如ModelSim，我可以模拟电路的行为，并验证其正确性和性能。
如果仿真结果符合预期，我就可以将设计加载到FPGA开发板上进行实际测试。
在实际测试中，我需要将输入图像加载到FPGA开发板上，并观察输出图像的质量和处理速度。
如果结果满足要求，我就可以认为我的基于FPGA的图像处理系统是成功的。
毕业设计fpga
毕业设计fpga毕业设计：FPGA的应用与挑战随着科技的不断发展，计算机科学领域也在不断创新。
而毕业设计作为一个重要的环节，对于学生来说是一个能够展示自己所学知识和能力的机会。
在众多的毕业设计选题中，FPGA（Field-Programmable Gate Array）的应用越来越受到关注。
FPGA是一种可编程逻辑器件，它通过在硬件级别上重新配置电路来实现不同的功能。
相比于传统的专用集成电路（ASIC），FPGA具有更高的灵活性和可重构性。
因此，FPGA在各个领域都有着广泛的应用，比如数字信号处理、通信系统、图像处理等。
在毕业设计中，FPGA的应用可以涉及多个方面。
首先，可以选择基于FPGA的数字信号处理项目。
数字信号处理是一门研究如何对数字信号进行处理和分析的学科。
通过使用FPGA，可以实现高速、低功耗的数字信号处理算法，如滤波、快速傅里叶变换等。
这样的项目可以结合实际应用场景，比如音频处理、图像处理等，从而提高系统的性能和效率。
其次，FPGA也可以应用于通信系统的设计。
通信系统是现代社会中不可或缺的一部分，而FPGA可以用于实现各种通信协议和算法。
例如，可以设计一个基于FPGA的软件定义无线电（SDR）系统，它能够通过重新配置硬件来实现不同的通信标准，如LTE、Wi-Fi等。
这样的项目可以结合无线通信的实际需求，比如频谱利用率的提高、多用户接入等，从而提高通信系统的性能和可靠性。
除了数字信号处理和通信系统，FPGA还可以应用于图像处理领域。
图像处理是一门研究如何对图像进行增强、分析和识别的学科。
通过使用FPGA，可以实现高速、低功耗的图像处理算法，如图像滤波、边缘检测等。
这样的项目可以结合实际应用场景，比如视频监控、医学影像等，从而提高图像处理的效果和准确性。
然而，FPGA的应用也面临着一些挑战。
首先，FPGA的设计和开发需要具备一定的硬件和软件知识。
相比于传统的软件开发，FPGA的开发过程更加复杂，需要对硬件电路和逻辑设计有深入的理解。
电子相册FLASH毕业设计
电子相册FLASH毕业设计1大学毕业电子纪念相册设计与制作前言电子相册是指能够在任何电子显示器上呈现，结合图片、文字、音乐、相框等多种表示形式于一体的综合产物，它能够是一组静态图像，也能够是动态视频组合在一起的故事性短片。
电子相册包括两种，一种是软件类型的电子相册，例如Flash、Windows Movie Maker、Premiere、Portable Scribus等制作的电子相册；还有一类电子相册属于硬件类型，这种相册能够不经过电脑播放，而是在LCD上显示，此类电子产品被称为电子相框。
电子相册有方便保存、价格低廉、便于传阅、表示方式丰富等优点，因此深入应用到了人们生活的方方面面，比如婚纱影像、儿童写真、个人写真、聚会情景等等，它们都需要应用电子相册制作成为影像记录人生的美好时光，刻录成VCD、DVD光盘长期保存。
1 素材收集随着科技的发展，数码产品的使用已经普及到大部分人们的生活，带有摄影摄像功能的仪器，也从最初时期的专业摄影机、DV、照相机逐步转化为家庭式更便捷的单反相机，甚至是手机。
1.1 摄影概述摄影从物理角度讲，就是光学成像的原理，让现实场景的东西经过镜头在二维平面上展现出来。
由此我们又可经过成像方式和效果来分类，分别为图片摄影、电影摄影和电视摄影等。
在接下来的素材获取中，我们最常见的就是图片摄影，通俗的讲就是用照相机进行拍摄。
1.2 素材获取素材的获取过程依次为选择、照明、构图、曝光、呈现。
选择是选择需要拍摄的物体，此物体要能经过照片来表示自己的信息和思想；照明则是为了保证被摄体能被清晰看见；构图就是把被摄体放在合适的位置，更好的表示摄影者的思想、情绪、艺术修养。
如图1.2-1所示：图1.2-1 军训图1.2-1则是选择军训场景为拍摄物，将被摄物体以九宫格黄金分割点比例排放，以侧面拍摄的角度体现军训同学整齐划一的队列，另外曝光部分虽经过后期处理，但目的在于增强了画面视觉冲击力，也充分突出了军训场景太阳的炽烈和同学们训练的一丝不苟。
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摘要随着现今电子技术的快速发展，各式各样的电子数码产品层出不穷，人们生活的方方面面也离不开它们，与人们的生活息息相关。
正是电子技术的不断进步与发展，驱使着数码相机以比较低廉的价格出现在市场上。
现今，人们使用数码相机，一次拍摄下来往往就少不了上百张精美的图片，当图片存储在数码相机时，使用电脑来翻查所拍图片的操作比较繁琐，为了更便捷的观看到照片，电子相册就逐渐演变成电子数码相机的一种附属品，得到人们的热捧。
与此同时，电子相册也能够大大节省传统打印照片的费用。
本课题是基于FPGA（Field Programmable Gate Array，现场可编程门阵列）技术设计的电子相册，选取Cyclone系列FPGA芯片EP1C3T144作为控制器，以SDRAM芯片K4S641632作为储存器，读取SD卡内部的图片数据，然后通过15针VGA接口送往LCD 显示出图片，以实现简单的电子相册功能，让电子相册成为普通家庭摆设中的一道引人注目的风景线。
关键字FPGA；电子相册；VGA；CycloneAbstractWith the rapid development of modern electronic technology, digital electronic products of all kinds has penetrated into every aspect of people's life, and is closely related to people's life.It is the continuous progress and development of electronic technology, driven by a digital camera with relatively low prices in the market.Nowadays, common family are in possession of a digital camera, and shooting down tend to store hundreds of beautiful pictures.Therefore,it is so more complicated when we use the computer to turn operation check the picture . In order to more convenient to watch the pictures, electronic photo album is a byproduct of people chasing hot digital camera.At the same time, the electronic photo album can also greatly reduce the cost of traditional print photos.This topic is based on FPGA (Programmable Gate Array Field, field programmable gate array) technology design of electronic albums, the system uses Cyclone series FPGA chipEP1C3T144C8 as the control processor, using SDRAM chip K4S641632 as the register, reading the internal image data of SD card , and then through the 15 pin VGA interface to the LCD display pictures, to achieve a simple electronic albums, can become a beautiful family scenery line.Key words FPGA Electronic photo album VGA Cyclone目录摘要 (I)Abstract (II)第1章绪论 (1)1.1课题来源意义及目的 (1)1.2国内外研究现状及分析 (1)1.3本课题研究的主要内容 (1)1.4预计存在的问题及解决思路 (2)1.5本章小结 (2)第2章总体方案设计 (3)2.1引言 (3)2.2方案论证 (3)2.2.1 FPGA控制模块方案选择 (3)2.2.2 集成的FPGA开发工具方案选择 (4)2.2.3硬件描述语言 (4)2.3总设计方案思想与框图 (5)2.4本章小结 (5)第3章系统电路的设计和实现 (6)3.1系统总体设计 (6)3.2 FPGA最小系统 (6)3.2.1时钟电路 (6)3.2.2复位电路 (7)3.2.3 FPGA功能模块设计与实现 (7)3.2.4 FPGA的JTAG模式配置电路 (18)3.3电源模块 (18)3.4滤波电路 (20)3.5 EPCS接口电路 (21)3.6 SD卡存储模块 (22)3.7 VGA接口模块 (23)3.8 SDRAM存储器接口电路 (25)3.9 本章小结 (26)第4章系统电路调试 (27)4.1 电路板的制作 (27)4.2 电路板调试 (28)4.3 作品实物展示 (29)4.4 本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)第1章绪论1.1课题来源意义及目的伴随着现今电子技术的迅速发展，各式各样的电子数码产品已融入到人们生活圈子，与人们的生活息息相关。
正是电子技术的不断进步与发展，使得数码技术更上一层楼，与此同时也驱使着数码相机以比较低廉的价格出现在市场上。
随着数码摄影成为一种时尚热潮，电子相册的发展也将会风靡一时，同时使用传统底片拍摄照片的方式也逐渐减少，相应地通过打印去查看所拍照片的方式也相对减少。
电子相册不需要通过打印相片的方式来显示图片，而是通过一个液晶显示器展现，它通过外部存储器的接口从存储卡得到图片文件[1]，并采用循环播放的模式，与传统的相册比较更显新颖时尚与便捷，给予现今日益使用的数码相片创造了一个灵活多变的展示平台。
本课题所设计的电子相册为基于FPGA设计的硬件类型，实现的功能也比较简单，相当于DIY的简易单功能电子相册，可以不使用电脑在LCD屏幕上显示图片，而是通过FPGA 器件把SD卡里的图片文件传送到显示器播放图片。
电子相册的出现可以帮助一般家庭节省大量打印图片的费用，同时查看图片过程方便，可以摆放在家居显眼的地方，成为人们家庭中赏心悦目的摆设。
1.2国内外研究现状及分析通过调查了解，现今电子市场上的电子相册主要有2类：软件类型和硬件类型。
使用软件工具制作的电子相册，归为软件类型，而另一种是硬件类型，指不借助电脑能够通过LCD显示器显示图片文件的电子产品。
还可连接外部存储器（如U盘、SD卡等），在显示照片同时，也可播放音乐，达到听着音乐浏览图片的效果。
电子相册主要构件包括LCD屏幕、PCB电路板、外部相框按钮等。
LCD面板留有数据通信的接口，同时其面板有不同尺寸。
其中PCB电路板是电子相册的最主要硬件设备，由设备驱动和运行固件组成。
而PCB核心的主控芯片有基于51单片机、ARM、FPGA的。
人们普遍把电子相册衍生的电子产品称作电子相框，主要有4大类：1、简易功能电子相框（只显示JEG、BMP图片）2、简易多媒体电子相框（可以播放MUSIC和VIDEO)3、高级多媒体电子相框(可以支持无线传输，进行上传和下载图片）4、云相框（即网络相框），照片可以异地即时分享观看。
1.3本课题研究的主要内容本课题的设计内容是基于FPGA技术的电子相册设计，属于硬件类型的功能比较简单的电子相册，其中包括三大核心器件：FPGA控制芯片，外部存储器（SD卡）还有电脑显示器。
其基本原理是通过QuartusⅡ搭建FPGA控制处理器所需要的硬件平台，然后通过FPGA控制处理器去读取SD卡里的图片（JPG或者BMP格式），把读取得到的图片数据送到LCD液晶屏显示，其中要用到SDRAM作为图片数据的缓存器。
主要包括以下几个模块：（1）外部存储模块——SD卡SD卡有两种接口模式：SD模式和SPI模式。
采用哪种模式，需要查阅资料，考虑设计方案。
对于SD卡读取，可能涉及系统文件和SD卡驱动。
了解文件在SD卡的存储方式，才能更好地设计出读取图片数据的功能模块。
（2）SDRAM——图片缓存的存储器在基于FPGA技术的图像处理系统中，需要应用存储器存储各种处理数据，而存储器就要具备大容量、高速度性能。
而在各种随机存储器件中，SDRAM体积小，速度快、容量大，是比较适用于图像处理系统的存储器件。
然而SDRAM对时序要求高，逻辑控制较复杂困难，所以要设计一个专门的处理器进行控制，使系统用户可以方便容易地操作SDRAM[2]。
（3）FPGA处理器作为电子相册的核心处理器选用美国Altera公司的Cyclone系列FPGA器件。
（4）显示部分采用LCD液晶屏。
1.4预计存在的问题及解决思路（1）对于FPGA技术的设计也是初次接触，在专业课学习过程中只是涉及一些比较基础的EDA课程和SOPC技术基础教程，所以对本课题设计的具体设计制作细节了解还不够，要尽快到图书馆和上网找到足够的资料；（2）由于本课题设计是基于FPGA技术的，要用到Quartus Ⅱ这个软件协助设计搭建一个必要的硬件平台，但对于Quartus Ⅱ软件使用较少，以致对软件认识还不够深入和熟练，所以会在网上找点视频教程来学习同时复习以前所学的有关这方面的专业书籍；（3）本课题可能涉及软件程序方面，可能会用到NIOSⅡIDE软件，对于这个软件的接触了解也是局限于当初学习SOP技术基础教程这门课程。
要比较深入地熟练掌握这些软件操作与运用也存在一定的难度，需要认真地去看有关书籍和上网看视频教程，边学边练，这样才可以有助于本课题的设计；（4）硬件设备方面，需要用到SD卡作为外部存储器，这就要涉及对SD卡读取的程序设计，考虑到编程设计能力，要能够完成设计就要上网找关于SD卡读取的C语言程序和有关的程序作为参考。
（5）在硬件焊接调试方面，由于FPGA芯片的引脚比较多，同时管脚间距细密，在设计硬件电路板时就要考虑到焊接的难度比较大。
1.5本章小结本章主要介绍了本课题的目的意义、电子相册的研究现状分析以及提出本课题的主要研究内容，预计存在的设计问题，从而明确本课题的设计任务。
第2章总体方案设计2.1引言如今电子技术发展飞速，电子相册的设计方案也多种多样。