帧控制器
更新于 2015.05.14
设计
FrameController
版本
1.0
更改
2015-05-12
源
IP-GUI
功能
针对Xilinx的BlockRAM的控制器，将会给出在ram_read_latency个周期后给出第一个输出。
文件
| 名字 | 功能 |
|---|---|
| FrameController.v | 主模块。 |
| FrameController_TB.sv | 测试平台。 |
| BRam8x512x512_funcsim.v | 用于功能仿真的一个模块。 |
参数
| 名字 | 类型 | 范围 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|
| work_mode | 无符号 | 0为流水线模式，1为请求响应模式 | 0 | 模块的工作模式。 |
| wr_mode | 无符号 | 0为写，1为读。 | 0 | 模块的读写模式。 |
| color_width | 无符号 | 1 - 12 | 8 | 色彩位宽。 |
| im_width | 无符号 | 1 - 4096 | 320 | 图像宽度。 |
| im_height | 无符号 | 1 - 4096 | 240 | 图像高度。 |
| addr_width | 无符号 | 取决于图像的宽度和高度。 | 17 | 存储帧缓存的RAM的地址位宽。 |
| ram_read_latency | 无符号 | 0 - 15，取决于RAM。 | 2 | RAM的读延迟，在Xilin器件中，典型为2。 |
| row_init | 无符号 | 取决于输入的行偏移。 | 0 | 你想要写入的第一行的偏移，取决于应用，比如窗口。 |
端口
| 名字 | 端口 | 类型 | 范围 | 默认值 | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|
| clk | 输入 | 无符号 | 无 | 无 | Clock. |
| rst_n | 输入 | 无符号 | 无 | 无 | 复位，低有效。 |
| in_enable | 输入 | 无符号 | 无 | 无 | 输入数据使能，在流水线模式下，它是另一个复位信号，在请求响应模式下，只有在它有效的时候in_data才会被真正地改变。 |
| in_data | 输入 | 无符号 | color_width - 1 : 0 | 无 | 输入数据，必须和in_enable同步输入。 |
| out_ready | output | 无符号 | 无 | 无 | 输出数据有效，在两种模式下，这个信号都会在out_data可以被读取的时候有效。 |
| out_data | output | 无符号 | color_width - 1 : 0 | 无 | 输出数据，将会和out_ready同步输出。 |
| ram_addr | output | 无符号 | addr_width - 1 : 0 | 无 | 输出到RAM的地址。 |
仿真
仿真仅仅支持512x512的灰度图像！
波形
3.2.3.1 流水线模式写
3.2.3.2 流水线模式读
3.2.3.3 请求响应模式写
3.2.3.4 请求响应模式读
结果
左侧为请求响应模式下的HDL功能仿真结果，中间为流水线模式下的HDL功能仿真结果，右侧为软件仿真结果
PSNR
| 1 | 2 | 3 | Total |
|---|---|---|---|
| 1000000.00 | 1000000.00 | 1000000.00 | 1000000.00 |
资源耗费
| Slice LUTs* | Slice Registers |
|---|---|
| 38 | 17 |
时序
最大的Data Path Delay(数据路径延迟)是所以：
FMax = 520.56MHz
感谢
仿真图像来源:
月岡月穂-ゆらゆら
LM7-oxford eleKtricity
cotta-池