基于FPGA-NIOS的多功能留言機(jī)設(shè)計(jì)

當(dāng)完成圖像的采集后，NIOSⅡ處理器通過avalon總線從SDRAM中讀取圖像像素值并加入bmp格式頭文件以bmp圖片方式存儲(chǔ)于SD卡中。每隔一個(gè)像素點(diǎn)讀取一個(gè)像素值，把bmp以及壓縮后的jpg圖片大小存為320 240。在把圖像從RGB轉(zhuǎn)換為bmp圖片的過程中，采用了自定義指令的方式縮短了轉(zhuǎn)換的時(shí)間。為了便于圖像以彩信的方式傳輸?shù)接脩羰謾C(jī)上，采甩JPEG標(biāo)準(zhǔn)對(duì)圖像進(jìn)行壓縮，JPEG壓縮采用軟件方式實(shí)現(xiàn)。
3．2 音頻采集播放
音頻部分使用了Altera自帶的IP核完成對(duì)音頻芯片的配置。首先從音頻芯片F(xiàn)IFO中讀取音頻信息存入SDRAM中，加入wav頭文件把采集到的音頻信息以wav的格式存入SD卡中，這樣做的好處是方便在PC機(jī)上對(duì)音頻進(jìn)行操作和移植。
3．3 彩信傳輸
彩信傳輸通過串口RS232與PTW735奎接。PTW73支持語音及彩信功能的傳輸，并且內(nèi)嵌TCP／IP協(xié)議，支持完整的AT指令集。彩信傳輸流程如圖5所示。

3．4 觸摸屏驅(qū)動(dòng)及顯示
觸摸屏采用友晶公司提供的TRDB-LTM款800 400像素點(diǎn)24位真彩色的液晶屏。觸摸屏的主要功能是完成用戶與系統(tǒng)的交互，包括各種按鍵的控制、圖像的顯示及實(shí)時(shí)時(shí)鐘的顯示。觸摸屏的配置基于純硬件的方式，對(duì)觸摸屏的驅(qū)動(dòng)采用Altera自帶的IP核。由于觸摸屏的掃描
方向?yàn)橛疑辖侵磷笙陆牵虼嗽陲@示圖片或字符串的時(shí)候需要進(jìn)行倒像。

4 系統(tǒng)驗(yàn)證
設(shè)計(jì)采用SOPC Builder進(jìn)行用戶系統(tǒng)的定制，定制好各個(gè)模塊后在QuartusⅡ9．0下進(jìn)行了綜合，利用NIOSⅡ9．0IDE設(shè)計(jì)工具在DE2-70開發(fā)平臺(tái)上進(jìn)行了系統(tǒng)的測(cè)試。系統(tǒng)經(jīng)過調(diào)試后達(dá)到了預(yù)期的目的，各項(xiàng)功能及其子系統(tǒng)能夠正常地工作?；?0MHz的系統(tǒng)頻率，綜合結(jié)果該設(shè)計(jì)消耗了9915個(gè)邏輯資源。對(duì)系統(tǒng)功能模塊或各個(gè)子模塊分別進(jìn)行了驗(yàn)證，結(jié)果如下：電子時(shí)鐘模塊采用硬件方式實(shí)現(xiàn)，其Modelsim SE 6．2b仿真結(jié)果如圖6所示，完整地實(shí)現(xiàn)了包括年、月、日、時(shí)、分、秒的電子時(shí)鐘功能。

圖像采集及壓縮部分的驗(yàn)證結(jié)果如圖7所示。其中圖7(a)為系統(tǒng)采集并轉(zhuǎn)換生成的bmp格式圖片，圖7(b)為系統(tǒng)壓縮后生成的相應(yīng)jpg格式圖片。

5 總結(jié)
設(shè)計(jì)基于DE2-70平臺(tái)，利用Quartus II 9．0、NIOS II9．0 IDE、Modelsim SE 6．2b等設(shè)計(jì)工具，采用軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)、自定義指令加速等設(shè)計(jì)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了聲音圖像采集播放等功能，并且支持用戶的管理功能。設(shè)計(jì)針對(duì)家庭用戶不僅實(shí)現(xiàn)了用戶留言功能，并且具有近乎實(shí)時(shí)的留言提醒和電子鑰匙等功能，具有實(shí)用價(jià)值。