專注FPGA定制項(xiàng)目學(xué)習(xí)板

    ZYNQ-7000系列FPGA在HDMI控制驅(qū)動與顯示項(xiàng)目中的定制實(shí)現(xiàn)在視頻顯示領(lǐng)域，ZYNQ-7000系列FPGA憑借其獨(dú)特優(yōu)勢成為定制項(xiàng)目的理想選擇。在本次HDMI控制驅(qū)動與顯示定制項(xiàng)目中，深入挖掘了ZYNQ-7000系列FPGA的潛力。在硬件設(shè)計(jì)方面，利用Vivado工具對FPGA進(jìn)行配置，實(shí)現(xiàn)了HDMI協(xié)議的物理層、鏈接層和應(yīng)用層功能。精心設(shè)計(jì)了TMDS編碼與解碼電路，確保視頻信號的準(zhǔn)確傳輸。通過對時(shí)鐘恢復(fù)機(jī)制的優(yōu)化，采用FPGA內(nèi)部的PLL（Phase-LockedLoop）技術(shù)，從接收到的數(shù)據(jù)流中精確恢復(fù)出原始的像素時(shí)鐘信號，保證了圖像數(shù)據(jù)的同步和穩(wěn)定性。在實(shí)際測試中，即使在復(fù)雜電磁干擾環(huán)境下，依然能夠穩(wěn)定輸出清晰的視頻圖像，圖像同步成功率達(dá)到99%以上。在軟件層面，編寫了相應(yīng)的驅(qū)動程序，實(shí)現(xiàn)對HDMI顯示的靈活控制。同時(shí)，對EDID（擴(kuò)展顯示標(biāo)識數(shù)據(jù)）進(jìn)行解析，自動識別顯示設(shè)備的參數(shù)，如分辨率、刷新率等，并根據(jù)設(shè)備參數(shù)進(jìn)行適配，確保在不同顯示設(shè)備上都能呈現(xiàn)出比較好的顯示效果。此外，還實(shí)現(xiàn)了同步信號生成功能，使視頻圖像能夠準(zhǔn)確地在顯示設(shè)備上進(jìn)行顯示，為用戶帶來了高質(zhì)量的視頻顯示體驗(yàn)。 智能家居能源管理的 FPGA 定制，智能節(jié)能，降低用電成本。專注FPGA定制項(xiàng)目學(xué)習(xí)板

    FPGA實(shí)現(xiàn)的高速數(shù)據(jù)采集與存儲系統(tǒng)項(xiàng)目：隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的來臨，許多行業(yè)對高速、大容量的數(shù)據(jù)采集與存儲需求迫切。我們的FPGA定制項(xiàng)目致力于打造這樣一套高性能系統(tǒng)。在數(shù)據(jù)采集端，通過精心設(shè)計(jì)的前端電路和FPGA內(nèi)部邏輯，可適配多種類型的傳感器，實(shí)現(xiàn)對模擬信號、數(shù)字信號的高速采樣，采樣率比較高可達(dá)數(shù)GHz，分辨率也能滿足高精度測量需求。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)由FPGA內(nèi)部的數(shù)據(jù)處理流水線，進(jìn)行預(yù)處理，如濾波、數(shù)字化轉(zhuǎn)換等，之后通過高速存儲接口，以極高的速度存儲到大容量存儲設(shè)備中，如固態(tài)硬盤陣列。整個(gè)系統(tǒng)不僅具備高速的數(shù)據(jù)吞吐能力，還擁有良好的穩(wěn)定性和可靠性，可廣泛應(yīng)用于科研實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)采集、工業(yè)自動化生產(chǎn)過程監(jiān)測、通信信號監(jiān)測等領(lǐng)域，為用戶獲取和保存關(guān)鍵數(shù)據(jù)提供堅(jiān)實(shí)支撐，助力其在數(shù)據(jù)驅(qū)動的業(yè)務(wù)中取得優(yōu)勢。 核心板FPGA定制項(xiàng)目板卡設(shè)計(jì)機(jī)器人手臂控制的 FPGA 定制，實(shí)現(xiàn)高精度抓取與操作。

    合理的模塊劃分是FPGA定制項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程中的技巧之一，對項(xiàng)目的可維護(hù)性、可擴(kuò)展性以及開發(fā)效率有著深遠(yuǎn)影響。以一個(gè)工業(yè)自動化系統(tǒng)的FPGA定制項(xiàng)目來說，依據(jù)系統(tǒng)功能可劃分為數(shù)據(jù)采集模塊、邏輯模塊、通信模塊以及人機(jī)交互模塊等。數(shù)據(jù)采集模塊負(fù)責(zé)從各類傳感器獲取工業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)，其設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于與不同類型傳感器的接口適配以及數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確采集；邏輯模塊根據(jù)采集到的數(shù)據(jù)和預(yù)設(shè)邏輯，執(zhí)行對工業(yè)設(shè)備的操作，需具備的邏輯運(yùn)算能力和穩(wěn)定的時(shí)序；通信模塊實(shí)現(xiàn)與上位機(jī)或其他工業(yè)設(shè)備的通信，要支持相應(yīng)的通信協(xié)議如Modbus、Ethernet/IP等；人機(jī)交互模塊則負(fù)責(zé)提供友好的操作界面，方便工作人員監(jiān)控和管理系統(tǒng)。在模塊劃分時(shí)，應(yīng)遵循高內(nèi)聚、低耦合原則，使每個(gè)模塊功能單一且**，模塊之間通過清晰明確的接口進(jìn)行數(shù)據(jù)交互。這樣，當(dāng)項(xiàng)目需求變更或進(jìn)行功能擴(kuò)展時(shí)，可方便地對單個(gè)模塊進(jìn)行修改或添加新模塊，而不會對整個(gè)系統(tǒng)造成過大影響，極大提升項(xiàng)目開發(fā)的靈活性和效率。

    基于FPGA的4K超高清端到端智能視頻壓縮系統(tǒng)定制在視頻技術(shù)飛速發(fā)展的當(dāng)下，4K超高清視頻的應(yīng)用越來越多，但同時(shí)也面臨著數(shù)據(jù)量大、傳輸和存儲困難等問題。我們承接的這個(gè)FPGA定制項(xiàng)目，目標(biāo)是打造較早基于FPGA的4K超高清端到端智能視頻壓縮系統(tǒng)。首先，在算法層面，提出了一種全新的端到端視頻編碼模型。該模型包括分塊壓縮、自適應(yīng)歸一化、主變換、超先驗(yàn)變換以及塊融合網(wǎng)絡(luò)等模塊。其中，主變換采用經(jīng)典的全卷積網(wǎng)絡(luò)和殘差塊結(jié)構(gòu)，減少了參數(shù)量，便于訓(xùn)練；塊融合網(wǎng)絡(luò)有效抑制了分塊壓縮導(dǎo)致的壓縮效應(yīng)，提升了重建視頻圖像的質(zhì)量。通過大量實(shí)驗(yàn)測試，在多個(gè)數(shù)據(jù)集上，該模型的壓縮效率相較于傳統(tǒng)方法提高了30%以上。在硬件實(shí)現(xiàn)上，利用FPGA的可重構(gòu)特性，搭建了超高清采集、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)編碼壓縮以及解碼顯示等組件構(gòu)成的系統(tǒng)原型（FPX-NIC）。將經(jīng)過訓(xùn)練和部署的網(wǎng)絡(luò)權(quán)重集成到可重構(gòu)的硬件計(jì)算單元中，實(shí)現(xiàn)了從視頻采集到終端顯示的端到端視頻壓縮。在系統(tǒng)特性方面，該系統(tǒng)支持標(biāo)清到超高清等多種分辨率編碼，在720p分辨率下能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)編解碼，比較高支持4K超高清全幀內(nèi)模式編碼，為4K超高清視頻的高效處理提供了可靠的解決方案。 FPGA 驅(qū)動的舞臺燈光智能控制系統(tǒng)，營造豐富舞臺氛圍。

    汽車的高級駕駛輔助系統(tǒng)（ADAS）對行車安全至關(guān)重要，而FPGA在其中發(fā)揮作用。在本次定制項(xiàng)目中，我們?yōu)槠嚨淖赃m應(yīng)巡航控制（ACC）系統(tǒng)定制FPGA解決方案。通過在FPGA中精心設(shè)計(jì)算法，使其能夠高效處理來自毫米波雷達(dá)和攝像頭的傳感器數(shù)據(jù)。當(dāng)車輛行駛時(shí)，F(xiàn)PGA實(shí)時(shí)分析雷達(dá)探測到的前方車輛距離、速度等信息，以及攝像頭捕捉到的道路環(huán)境圖像，精確計(jì)算出車輛應(yīng)保持的安全車距和行駛速度，并及時(shí)向車輛控制系統(tǒng)發(fā)送指令。在實(shí)際道路測試中，搭載我們定制FPGA模塊的車輛，在自適應(yīng)巡航過程中對前車速度變化的響應(yīng)時(shí)間縮短至，有效提升了自適應(yīng)巡航的安全性和穩(wěn)定性，為駕駛員提供了更可靠的駕駛輔助。 工業(yè)機(jī)器人協(xié)作的 FPGA 定制，促進(jìn)多機(jī)器人協(xié)同高效生產(chǎn)。專注FPGA定制項(xiàng)目學(xué)習(xí)板

智能零售終端的 FPGA 定制，優(yōu)化購物體驗(yàn)，提升運(yùn)營效率。專注FPGA定制項(xiàng)目學(xué)習(xí)板

醫(yī)療成像設(shè)備對于疾病診斷至關(guān)重要，而FPGA在提升其性能方面具有巨大潛力。在此次FPGA定制項(xiàng)目中，我們專注于醫(yī)療成像設(shè)備的優(yōu)化。以CT掃描儀為例，我們利用FPGA控制X射線探測器的數(shù)據(jù)采集過程。通過對FPGA邏輯的精細(xì)設(shè)計(jì)，確保了數(shù)據(jù)采集的準(zhǔn)確性和同步性。在實(shí)際掃描過程中，F(xiàn)PGA能夠快速處理探測器傳來的大量數(shù)據(jù)，有效減少了數(shù)據(jù)采集的誤差和延遲。同時(shí)，在圖像重建環(huán)節(jié)，我們在FPGA中實(shí)現(xiàn)了加速算法，使得圖像重建時(shí)間縮短了30%以上，醫(yī)生能夠更快地獲取清晰的人體內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖像，為疾病診斷提供了更及時(shí)、準(zhǔn)確的依據(jù)，有助于提高醫(yī)療診斷效率和準(zhǔn)確性。專注FPGA定制項(xiàng)目學(xué)習(xí)板