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基于FPGA和DSP高速图像处理系统 　　摘要：为了提高图像处理系统的高性能和低功耗，提出了一种基于FPGA和DSP协同作业的高速图像处理嵌入式系统，其中DSP为主处理器，负责图像处理，而FPGA为协处理器，负责系统的所有数字逻辑。整个系统中FPGA和DSP的工作之间形成流水，同时借助于单片双口RAM（CY7C025AV?15AI）完成两者的通信，比使用单片DSP建立的处理系统性能提高25%左右。该系统具有可重构性，方便其他的算法于该系统上实现。 　　关键词：图像处理； FPGA； DSP； 双口RAM 　　中图分类号：TN919?34； TP274+.2文献标识码：A文章编号：1004?373X(2012)04?0142?03 　　Design of high?speed image processing system based on FPGA and DSP 　　SHU Zhi?meng1, CHEN Su?hua2 　　(1. Xuji Metering Limited Company, Xuchang 461000, China; 　　2. College of Electrical Information Engineering, Xuchang University, Xuchang 461000, China) 　　Abstract： In order to improve the performance of image processing embedded system and reduce its power consumption, a high?efficient image processing embedded system which is based on the field programmable gate array and high?speed digital signal processor (DSP) is presented in this paper. DSP as a main processor is used to control the module of image process, and FPGA chip as a co?processor is used to control the data logic. In the whole system, a novel data transmission structure with a dual?port RAM (CY7C025AV?15AI) is applied to the high?speed real?time image data by ping?pong technique. Because all operation in the system is divided between the FPGA and DSP in the form of the pipelined, the performance of the system is 25% higher than that of the processing system based on the single DSP. The system is easy to transplant other algorithms into it due to its reconfigurability. 　　Keywords： image processing; FPGA; DSP; dual?port RAM 　　 　　 　　收稿日期：2011?08?150引言 　　现阶段用于数字图像处理的系统有很多种，而从成本、性能、开发难易程度等多方面的考虑，基于FPGA和DSP的灵活性高、实用性强、可靠性高的图像压缩系统脱颖而出。在该种结构的图像处理系统当中，FPGA和DSP之间数据的通信方式和速度，将直接影响着整个图像处理系统的效率［1?2］。 　　本文试图借助于ALTERA公司的低功耗FPGA（EP1C12Q240）、TI公司的DSP（TMS320VC5502）和一片CYPRESS公司双口RAM（CY7C025），设计出一种功耗低、设计灵活、能够实现复杂处理算法且高效、稳定的图像处理系统。 　　1系统总体设计 　　系统主要模块分为电源管理模块、图像采集模块、速度采集模块、主控源模块及辅助控制模块。整个高速图像处理系统主要由CMOS图像传感器（MT9M011）、FPGA(EP1C12Q240C8)、双口RAM(CY7C025)、DSP(TM320VC5502)、视频D/A(ADV7123)和一些存储器等组成［3?4］