基于FPGA的實(shí)時(shí)無損數(shù)據(jù)壓縮系統(tǒng)設(shè)計(jì)
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2 LZW算法的FPGA實(shí)現(xiàn)
CycloneII是Altera公司推出的新一代低成本系列FPGA器件，選用CycloneII系列的EP2C5T14418芯片來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)壓縮。這款芯片有4 608個(gè)邏輯單元、26塊M4K RAM塊、13個(gè)嵌入式乘法器、2個(gè)鎖相環(huán)，用戶I／O引腳數(shù)目為89，完全能夠滿足設(shè)計(jì)對(duì)存儲(chǔ)器容量以及邏輯功能的要求，并且有一定余量，便于功能擴(kuò)展。設(shè)計(jì)采用Quartus II為FPGA器件軟件開發(fā)平臺(tái)，用VHDL+原理圖的混合輸入方式進(jìn)行層次化描述。系統(tǒng)的整體框圖如圖1所示。采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過壓縮后存儲(chǔ)到外部存儲(chǔ)器，再讀入計(jì)算機(jī)，用專用軟件對(duì)壓縮數(shù)據(jù)進(jìn)行解壓還原，對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)一步分析處理。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/191088.htm
整個(gè)設(shè)計(jì)的核心是壓縮算法的實(shí)現(xiàn)。FPGA設(shè)計(jì)過程中模塊劃分非常重要，好的模塊劃分能夠大大減少邏輯所消耗的面積并優(yōu)化功能的時(shí)序關(guān)鍵路徑。具體到LZW算法的FPGA實(shí)現(xiàn)，劃分了10個(gè)大模塊，各個(gè)模塊相互之間的連接如圖2所示。圖中名字相同的箭頭，表示是連接在一起的。為了使框圖看起來比較清晰，圖中省略了一些控制信號(hào)的連接。狀態(tài)機(jī)控制模塊(M5)是整個(gè)壓縮模塊的時(shí)序控制中心，根據(jù)其他模塊反饋給它的信號(hào)，判斷壓縮的運(yùn)行狀態(tài)，從而控制其他各個(gè)模塊的運(yùn)行。
評(píng)論