基于Nios II的多功能數(shù)碼相框設(shè)計(jì)
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數(shù)碼相框是時(shí)尚的電子消費(fèi)品，也是家庭必備的裝飾品，是一種以存儲(chǔ)、回放和瀏覽數(shù)碼照片為核心功能的電子產(chǎn)品。目前，市場(chǎng)上數(shù)碼相框大多是以單芯片為解決方案，以ESS／AML0GIC／MPX芯片設(shè)計(jì)為代表，就其設(shè)計(jì)流程而言，不存在嚴(yán)格意義上的硬件設(shè)計(jì)而只有軟件設(shè)計(jì)。硬件系統(tǒng)的核心器件是現(xiàn)成的，功能是確定的，結(jié)構(gòu)是固定的，指令系統(tǒng)是不可更改的，從而導(dǎo)致硬件組織方案和連接方案是限定的。因此，要想對(duì)系統(tǒng)功能有大的升級(jí)或擴(kuò)展，靠簡(jiǎn)單的固件升級(jí)是不行的，必須采用更好的核心器件，設(shè)計(jì)全新的硬件系統(tǒng)。
本文采用了基于NiosⅡ軟核處理器的SOPC技術(shù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)碼相框的設(shè)計(jì)，從根本上改變了傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的不足。NiosⅡ軟核嵌入式處理器是Altera公司提供的SOPC解決方案。NiosⅡ是一種可配置的16／32位RISC處理器，它結(jié)合豐富的外設(shè)、專用指令和硬件加速單元可以低成本地提供極度靈活和功能強(qiáng)大的SOPC系統(tǒng)，開發(fā)者可以根據(jù)實(shí)際需要自行整合。SOPC技術(shù)在電子設(shè)計(jì)上給出了一種同時(shí)涉及底層的硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)和相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì)，在系統(tǒng)優(yōu)化方面有了前所未有的自由度，使得從多角度、多因素和多結(jié)構(gòu)層面上大幅度優(yōu)化自己的設(shè)計(jì)成為可能。當(dāng)電路有少量改動(dòng)時(shí)，更凸現(xiàn)出其優(yōu)勢(shì)，可以延長(zhǎng)該產(chǎn)品在市場(chǎng)上的壽命，大大提高多功能數(shù)碼相框的性能。
1 系統(tǒng)總體架構(gòu)設(shè)計(jì)及系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
基于NiosⅡ的SOPC嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，主要由三部分組成：IP庫(kù)(Nios軟核處理器，Avalon總線，外圍設(shè)備接口等)，SOPC Builder開發(fā)工具，CNUPro軟件編譯器。另外，使用NiosⅡ進(jìn)行嵌入式設(shè)計(jì)在硬件上必須使用Altera公司的FPGA，本文中的設(shè)計(jì)使用的是Altera的Cyclone系列芯片的EPlCl2Q240C8芯片。
多功能數(shù)碼相框主要實(shí)現(xiàn)以下功能：能清晰地顯示JPEG圖片的自動(dòng)播放及其縮略圖式瀏覽；多區(qū)播放或者畫中畫多種顯示方式；圖片的即時(shí)編輯與裁剪(旋轉(zhuǎn)、美化)；具有出色的視聽娛樂功能，能播放MP3、MP4音頻文件，實(shí)時(shí)字幕滾動(dòng)疊加；文件和文件的瀏覽及其對(duì)USB接口和SD卡的支持；多種附加功能時(shí)鐘，萬年歷等。
評(píng)論