旋转
更新于 2015.05.14
设计
旋转
版本
1.0
更改于
2015-05-28
源文件
IP-GUI
功能
根据给定的角度对图像进行旋转。
将会在帧输入使能后的1个周期后给出第一个输出。
文件
| 名字 | 功能 |
|---|---|
| Rotate.v | 顶层文件 |
| Rotate_TB.sv | 测试平台 |
| Multiplier13Sx20SRTT.xci | Xilinx IP文件。 |
| Multiplier13Sx20SRTT_funcsim.v | 用于功能仿真的模型文件。 |
| CosLUT.v | Source file. |
| SinLUT.v | Source file. |
| FixedRoundSigned2.v | Source file. |
| BRam8x512x512_funcsim.v | Simulation file. |
| FrameController.v | Simulation file. |
| FrameController2.v | Simulation file. |
| Multiplier12x12FR2_funcsim.v | Simulation file. |
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。 |
|---|---|---|---|---|
| data_width | 无符号 | 1 - 12 | 8 | 数据位宽。 |
| im_width | 无符号 | 1 - 4096 | 320 | 图像宽度。 |
| im_height | 无符号 | 1 - 4096 | 240 | 图像高度。 |
| im_width_bits | 无符号 | 取决于图像宽度 | 9 | 图像宽度的位宽。 |
| mul_delay | 无符号 | 取决于乘法器配置，1-14 | 3 | 乘法器延迟。 |
| ram_RL | 无符号 | 取决于帧控制器 | 7 | 帧控制器输出延迟。 |
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。 |
| angle | input | 无符号 | 0 - 359 | 无 | 旋转角度。 |
| 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。 |
| frame_in_ready | 输入 | 无符号 | 无 | 无 | 连接到帧控制器的out_ready。 |
| frame_in_data | 输入 | 无符号 | data_width - 1 : 0 | 无 | 连接到帧控制器的out_data。 |
| frame_enable | output | 无符号 | 无 | 无 | 连接到帧控制器的in_enable。 |
| frame_out_count_x | output | 无符号 | im_width_bits - 1 : 0 | 无 | 连接到帧控制器的in_count_x。 |
| out_count_y | output | 无符号 | im_width_bits - 1 : 0 | 无 | 连接到帧控制器的in_count_y。 |
| 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。 |
子模块
| 名字 | 类型 | 说明 |
|---|---|---|
| Sin | SinLUT | 获取角度的正弦。 |
| Cos | CosLUT | 获取角度的余弦。 |
| MulX1 | Multiplier13Sx20SRTT | 13位有符号数和20位有符号数的乘法器，被用于定点数的乘法。你可以自己配置这个乘法器，然后更改"mul_delay"，但所有的乘法器必须拥有相同的流水线级数，并且不能更改端口的配置！ |
| MulX2 | Multiplier13Sx20SRTT | 13位有符号数和20位有符号数的乘法器，被用于定点数的乘法。你可以自己配置这个乘法器，然后更改"mul_delay"，但所有的乘法器必须拥有相同的流水线级数，并且不能更改端口的配置！ |
| MulY1 | Multiplier13Sx20SRTT | 13位有符号数和20位有符号数的乘法器，被用于定点数的乘法。你可以自己配置这个乘法器，然后更改"mul_delay"，但所有的乘法器必须拥有相同的流水线级数，并且不能更改端口的配置！ |
| MulY2 | Multiplier13Sx20SRTT | 13位有符号数和20位有符号数的乘法器，被用于定点数的乘法。你可以自己配置这个乘法器，然后更改"mul_delay"，但所有的乘法器必须拥有相同的流水线级数，并且不能更改端口的配置！ |
| FRSX1 | FixedRoundSigned | 用于有符号浮点数的舍入。 |
| FRSX2 | FixedRoundSigned | 用于有符号浮点数的舍入。 |
| FRSY1 | FixedRoundSigned | 用于有符号浮点数的舍入。 |
| FRSY2 | FixedRoundSigned | 用于有符号浮点数的舍入。 |
仿真
此模块的仿真只支持512x512的图像的灰度模式！
波形
流水线模式
请求响应模式
原始图像
结果图像
Conf for testing:
| angle |
|---|
| 45 |
| 131 |
| 270 |
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
| 1-131 | 1-270 | 1-45 | Total |
|---|---|---|---|
| 1000000.00 | 54.89 | 1000000.00 | 666684.96 |
资源消耗
512x512，色彩位宽为8。
| Slice LUTs* | Slice Registers | DSP |
|---|---|---|
| 543 | 245 | 4 |
时序
512x512，色彩位宽为8。
最大的数据路径延迟为4.414ns，所以:
FMax = 226.55MHz
感谢
用于仿真的图像:
041-マツムシソウ