大连海事大学 信息科学技术学院，辽宁 大连 116026
传统的LED智能玻璃显示屏的控制系统需要以计算机作为视频源进行实时的视频输出，但在小规模场合中使用不够方便，因此本文设计了一种脱离实时视频源、便携的视频播放控制系统。该系统主要由视频输出单元和视频转发单元两部分组成，视频输出单元采用搭载操作系统的CPU+FPGA双核架构，CPU通过USB接口对U盘中视频数据进行读取，通过在CPU特定内置APP中进行地址映射图绘制，生成地址映射数据，并将视频数据和映射数据发送至FPGA，FPGA对视频数据重新排序，通过光纤发送至视频转发单元，视频转发单元接收并选取其中一部分视频数据，反Gamma校正后发送至驱动系统实现对显示屏上LED的控制，采用多个视频转发单元级联方式驱动大规模LED智能玻璃显示屏。此系统给产品应用带来了方便，具有更广泛的应用范围。
LED智能玻璃显示 CPU FPGA双核 光纤通信 乒乓操作 系统级联 LED smart glass display CPU FPGA dual core optical fiber communication ping pong operation system cascade
1 中国科学院 空天信息创新研究院, 北京 100094
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院 电子学研究所, 北京 100190
为满足合成孔径雷达实时成像、数据回放等高速可靠数据传输需求, 解决传统数据传输系统由于接口要求高、体积与功耗大以及网络配置不灵活等原因不适合用于外场试验的问题, 基于ZYNQ芯片设计一种光纤接口到以太网接口的数据传输系统。主要介绍数据传输流程的实现方法, 并提出一种三级乒乓和指令并行的优化策略保证数据正确, 提高传输速度; 通过移植嵌入式Linux系统实现灵活修改网络配置。与传统方案相比, 该系统在体积、功耗和灵活性上具有明显优势。经实验验证, 数据传输速度可达770 Mb/s。
高速数据传输 合成孔径雷达 Aurora IP用户接口 千兆以太网 现场可编程门阵列 嵌入式Linux 内存映射 乒乓操作 high-speed data transmission synthetic aperture radar Aurora IP user interface gigabit ethernet field programmable gate array embedded Linux memory mapping ping-pong operation
天津大学 微光机电系统技术教育部重点实验室, 天津 300072
为了满足双目立体视觉以及多通道视频成像等应用场合对微型化的需求, 提出了一种双CMOS成像器同步影像传感系统的设计方法。系统同步获取两个通道的CMOS图像并通过一路视频接口以相同帧率输出影像。系统以CPLD为核心器件, 采用乒乓操作实现了对双通道视频数据的存储与传输, 并对相应通道的图像以奇数帧和偶数帧的方式输出。CMOS成像器的配置以及数据传输采用模块化的结构设计, 使系统的稳定性和灵活性大大提高。实验表明, 系统具有良好的显示效果。
同步影像 乒乓操作 CPLD CPLD CMOS CMOS image synchronization ping-pong operation
天马微电子股份有限公司研发中心, 广东 深圳518118
根据TFT-LCD的驱动原理, 研究了一种基于客户定制化设计的非规则液晶显示屏, 提出了此种液晶显示屏驱动芯片布局及其同液晶屏幕的连接方式。分析了此种非规则设计的液晶显示屏时序控制的独特之处, 并利用FPGA设计了其时序控制器。根据乒乓操作的原理, 利用FPGA进行了数据的缓存及分流等处理。为降低电磁干扰, 提高产品性能, 设计了基于FPGA的RSDS接口。文章还展示了此非规则设计液晶显示屏的静态及动态显示效果。
驱动 乒乓操作 TFT-LCD TFT-LCD driving FPGA FPGA Ping-Pong operation RSDS RSDS
西安工业大学 光电工程学院,陕西 西安710032
针对机载一体化高帧频相机设计中存在的高速图像数据的传输问题,提出一种在FPGA芯片上开发千兆MAC的实时解决方案。采用千兆MAC和外部PHY相结合的方式设计千兆网卡,实现高速实时传输高帧频视频图像数据的目的。设计中采用FPGA内嵌的块存储,在千兆MAC核内设计同步FIFO,利用Verilog硬件描述语言,在XILINX FPGA的编辑环境ISE中进行了综合,在Modelsim中做了仿真,结果表明:读写时钟为250MHz时,能够对FIFO正确读写,产生正确的标志信号,实现数据缓存的功能。仿真和实际测试结果验证了方案的可行性。
千兆MAC 乒乓操作 FIFO FIFO gigabit MAC ping-pong operation Verilog Verilog
1 中国科学院 长春光学精密机械与物理研究所，吉林 长春 130033
2 中国科学院 研究生院，北京 100039
设计了一种新的图像注入系统来实现PC机仿真图像到红外处理系统的直接传输。首先，该系统利用USB2.0接收PC机对外场实测数据仿真得到的BMP格式文件,用FPGA控制由两个SDRAM组成的缓冲模块进行图像缓存，然后通过Camera Link接口传送出去。系统数据缓存采用乒乓操作，避免了数据处理时无法持续接收而丢失有效数据的现象。测试时用图像采集卡进行图像采集并显示。结果表明，该系统具有速度快、实时性好、稳定性高等特点，可替代光电跟瞄设备进行仿真训练及设备的动态检验。
红外图像仿真 图像注入系统 乒乓操作 camera link接口 infrared image simulation image injection system FPGA FPGA ping-pong operation camera link interface
1 深圳市力伟数码技术有限公司，广东 深圳 518000
2 南开大学 光电子薄膜器件与技术研究所，天津 300071
3 光电信息技术科学教育部重点实验室(南开大学)，天津 300071
运用乒乓操作的SRAM缓存结构，给出了一个基于FPGA的显示驱动方案，并结合数字时间比率灰度技术，采用分子场方式成功设计了时分256级灰度的接口系统。仿真及测试结果表明，该系统各项输出符合要求，能够驱动所需的显示屏。通过乒乓操作，有效地提高了显示屏的响应效率，并扩大了其应用范围。
时间比率灰度 分子场方式 时分灰度 乒乓操作 time ratio gray method of sub-frame time gray ping-pong operation
1 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所, 吉林 长春 130033
2 中国科学院研究生院, 北京 100039
利用无线激光通信传输速率高的优势，设计并实现了一套622Mbps视频传输系统。将视频转换、数据处理、激光收发等功能集中在单块电路板上，提高了灵活性。使用片内异步先进先出队列(FIFO)组成乒乓操作，对连续视频数据流进行有效切换控制。采用曼彻斯特编码较好地从接收信号中恢复出数据和时钟，有利于接收串行数据流的边界检测和同步。实验表明，本系统可以稳定地传输视频，满足地面距离应用的需要，为进一步研究激光通信各项技术提供了平台。
激光通信 视频传输 乒乓操作 曼彻斯特编码 laser communication video transmission ping-pong operation Manchester code FPGA FPGA
1 南开大学 光电子薄膜器件与技术研究所
2 天津市光电子薄膜器件与技术重点实验室
3 光电信息技术科学教育部重点实验室(南开大学),天津 300071
针对VGA格式的视频输入信号的特性,结合复杂可编程逻辑器件(CPLD)设计了适用于LCOS场序彩色显示的信号控制器。以CPLD为核心,采用乒乓操作思想协调两片外部静态随机存取存储器(SRAM) 对信号进行读写,对数据进行了串并转换,将并行输入的红、绿、蓝视频数据转换为红、绿、蓝子场数据,从而实现场序彩色显示。设计中采用了降低刷新频率的技术,降低了系统功耗。最后运用EDA工具进行了综合仿真。
场序彩色显示 复杂可编程逻辑器件 静态随机存取存储器 乒乓操作 field-sequential-color CPLD SRAM Ping-Pong operation
