二维卷积运算的可编程VLSI设计

摘要

卷积运算作为一种基本图象处理运算,广泛用于图象处理,例如滤波、模板匹配、特征提取和相关运算等.然而,卷积需要通过大量的乘加运算来实现,为了满足实时处理的要求,该文研究了卷积的VLSI实现问题.可编程和可重构两种算法实现方式由于能够提高芯片的灵活性,因此在VLSI设计中得到了广泛应用.该文首先比较了可编程和可重构两种实现方式的特征,提出了可编程卷积器的分类方法和可重构卷积器的分类方法,给出了可编程卷积器的设计思想和可重构卷积器的设计思想.为了使IP(知识产权)核能够在SOC(片上系统)中很容易复用,IP核应当具有可重构性.该文进一步研究了卷积IP核(包括软核、硬核和固核)的可重构设计方式——参数化设计,给出了不同形式的IP核的参数化方式.最后,该文利用可编程、可重构方式的设计思想,设计了一个可编程的实时两维卷积器.

目录

文摘

英文文摘

1引言

1.1课题研究概况

1.2 VLSI设计流程

1.3设计工具和库

1.4课题研究意义

1.5小结

2卷积VLSI设计策略研究

2.1介绍

2.2可编程和可重构

2.3可编程卷积器

2.4可重构卷积器

2.5参数化卷积IP核

2.6小结

3可编程2D卷积器算法和结构设计

3.1介绍

3.2算法设计

3.3设计规格

3.4验证方案

3.5结构设计

3.6小结

4可编程2D卷积器RTL和门级设计

4.1介绍

4.2 RTL设计

4.3功能仿真

4.4门级设计

4.5时序验证

4.6小结

5结论

5.1工作总结

5.2未来展望

致谢

参考文献

附录1(攻读学位期间发表论文目录)