POLITECNICO DI MILANO
Studio e realizzazione di
controller VGA per sistemi
embedded basati su FPGA
Stefano Magnoni : [email protected]
Arber Ngjela : [email protected]
Relatore: Prof. Francesco BRUSCHI
Correlatore: ing. Marco Domenico SANTAMBROGIO
Indice
Contesto, Motivazioni e Obiettivi
Componente che supporta lo standard VGA per
Xilinx Spartan 3
Xilinx Virtex 4
Risultati
Analisi caso di studio
Conclusioni e Sviluppi Futuri
2
Contesto, Motivazioni e Obiettivi
Nell’elaborazione di immagini sono presenti vincoli temporali sempre più
stringenti per cui talvolta si preferisce l’adozione di soluzioni hardware
Possibile metodologia di lavoro:
Trasferimento immagini da PC alla board
Manipolazione delle immagini
Trasferimento immagini dalla board al PC
Proposta:
Realizzare un core che possa proiettare il risultato su monitor
Standard VGA
3
VGA core per Spartan 3 (1/2)
I dispositivi messi a disposizione dalla scheda
DAC a 3-bit
2 x SRAM da 512KByte
Core realizzato
4
VGA core per Spartan 3 (2/2)
Il componente visualizza i pixel su un monitor
acquisendo parole di 16 bit dalla memoria.
Ogni parola contiene 5 pixel e quindi si ha un bit
non utilizzato.
Overhead = 1/16 = 6,25%
No buffer
Dominio applicativo ristretto
5
PLB-TFT-LCD-CNTLR per Virtex 4 (1/2)
Dispositivi presenti sulla scheda
DDR da 64MByte
DAC a 15-bit
Architettura bus-based
Trasferimento dati su PLB
Controllo su DCR
6
PLB-TFT-LCD-CNTLR per Virtex 4 (2/2)
Clock
Due domini
Gestore:
DCM (Digital Clock Manager )
7
Caso di Studio (1/3)
Caso di studio
Ricerca zone calde in immagini termografiche
Scorrimento sequenziale dei pixel per l’evidenziazione delle zone di
interesse
8
Caso di Studio (2/3)
Soluzione su Spartan 3 starter board:
Conversione dell’input in modalità 8 colori
Nessun filtraggio sul rumore dell’immagine di input
Zone rosse diventano zone nere
Risultati ottenuti:
9
Caso di Studio (3/3)
Soluzione su board ML403:
Filtraggio FIR (Finite Impulse Response) tramite filtro di “smoothing”
per riduzione rumore
gaussiana
Riconoscimento livelli con i seguenti risultati:
10
Conclusioni e Sviluppi Futuri
ML403
Installazione sistema operativo linux e mappatura a video dello
standard-output
Eliminare l’attuale collo di bottiglia legato al trasferimento seriale
utilizzando la porta USB
Spartan 3 starter board
Poco utilizzabile a fini pratici
Passaggio all’utilizzo di 2 board
11
Dimostrazione
Mettiamo qui il video??
12
Domande
13