算法映射技术
将图像处理的算法转换为FPGA系统设计的过程为算法映射。
映射过程的首要目标便是确定系统设计的结构,在图像处理中常用的两种系统设计结构:流水线结构和并行阵列结构
1、流水线设计
(1)基本概念
流水线处理源自现代工业生产装配线上的流水作业,是指将待处理的任务分解为相对独立的、可以顺序执行的而又相互关联的一个个子任务。流水线处理是高速设计中的一个常用设计手段,如果某个设计的处理流程分为若干步骤,并且整个数据处理是“单流向”的,即没有反馈或者迭代运算,前一个步骤是输出是下一个步骤的输入,那么可以考虑采用流水线设计方法来提高系统频率。
其基本结构是将适当划分的n个操作步骤单流向串联起来。流水线操作的最大特点是数据流在各个步骤的处理时间上看是连续的,如果将每个操作步骤简化为通过一个D触发器,那么流水线操作就类似一个移位寄存器组,数据流依次经过D触发器,完成每一个步骤的处理。
(2)流水线时序匹配
流水线设计的关键在于整个设计时序的合理安排、前后级接口之间数据流速的匹配,这就要求每个操作步骤的划分必须合理,