基于PCI总线音视频流传输模块设计与实现

摘要

随着科学技术的发展，越来越多的音视频信息处理设备在日常生活中使用。在数据采集系统中，传输模块用于传输音视频数据。在数据采集系统中传输接口不同，而传输接口设计方法也不同。传输接口设备在市场上有很大需求，所以对传输接口的研究是当前的一个热点。
　　本研究提出了基于PCI总线音视频流传输模块的设计方案。为了确保FPGA芯片正常工作，采用SPX1117和LP38853电源芯片来为PLL数字电路、PLL模拟电路和其他电路设计电源供电电路。传输模块由几个子模块组成，包括数据双级缓冲区、功能配置缓冲区、管道配置缓冲区、广播时间缓冲区、EMIF接口模块、SPI接口模块和PCI总线接口模块。数据双级缓冲区以乒乓操作的形式来存储音视频流。功能配置缓冲区和管道配置缓冲区主要用于存储采集系统的参数。广播时间缓冲区用于存储从上位机传输来的时间信息。EMIF接口模块和SPI接口模块用于FPGA和DSP通信。而PCI总线接口模块用于FPGA和上位机通信。对传输模块的各个子模块进行仿真，从而对该传输模块的功能进行验证。本文也对功能配置缓冲区以及管道配置缓冲区与上位机通信进行板级测试。结果表明，传输模块的各个子模块可以正常工作，能够有效地传输音视频数据。

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第一章 绪论

1.1课题应用背景及意义

1.2课题研究现状

1.3本文研究内容和章节安排

第二章 音视频流传输模块的技术基础

2.1音视频流产生的过程

2.2可编程逻辑器件

2.3存储器简介

2.4 PCI总线

2.5本章小结

第三章 基于PCI总线音视频流传输模块的方案设计

3.1传输模块总体框图设计

3.2数据双级缓冲区设计

3.3功能配置缓冲区设计

3.4管道配置缓冲区设计

3.5广播时间缓冲区设计

3.6 EMIF接口模块设计

3.7 SPI接口模块设计

3.8 PCI总线接口模块设计

3.9 FPGA外围电路简介

3.10 FPGA电源模块设计

3.11 本章小结

第四章 基于PCI总线音视频流传输模块的仿真验证

4.1数据双级缓冲区仿真验证

4.2功能配置缓冲区仿真验证

4.3管道配置缓冲区仿真验证

4.4广播时间缓冲区仿真验证

4.5 EMIF接口模块仿真验证

4.6 SPI接口模块仿真验证

4.7各模块仿真总结

4.8本章小结

第五章 基于PCI总线音视频流传输模块的测试

5.1测试软件简介

5.2功能和管道配置缓冲区板级调试

5.3本章小结

第六章 总结与展望

6.1总结

6.2展望

参考文献

致谢

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