学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于Handel-C的算法硬件化方法研究

作　者: 陆阳
导　师: 周端
学　校: 西安电子科技大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: Handel-C 算法硬件化 FPGA 双边滤波器
分类号: TP311.11
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 12次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

基于Handel-C语言的算法硬件化技术是一种使用高级语言进行算法设计，并通过硬件完成算法实现的技术。该技术可快速将已有成熟算法的C语言程序转化为硬件实现，也可高效开发全新算法的硬件实现。该技术具有开发周期短，开发成本低，开发成果可靠性高，易于维护和进行二次开发等优点，可应用于各种复杂算法硬件实现系统的原型设计。本文介绍了算法从概念到理论的抽象过程，讨论了使用C语言进行算法描述进而辅助后期硬件设计时的技术要点，归纳整理了将算法C语言描述程序转化为Handel-C语言程序的方法。研究了转化过程中针对硬件设计实现的问题，分析了影响硬件系统运行效率的因素及解决方法。论文采用基于Handel-C语言的算法硬件化方法开发了彩色图像双边滤波器，完成了双边滤波算法硬件化的各个功能模块和系统结构设计，包括自然指数函数低代价设计、多级存储结构、多模块并行执行等关键设计。在FPGA板卡上实现了对大小为533*400的彩色图像进行双边滤波处理。本文通过设计双边滤波算法的硬件实现，初步证明了基于Handel-C语言的算法硬件化技术的可行性与正确性。该工作将算法软件处理变为硬件执行，提高算法执行速度，对于需要考虑算法速度的场合具有很好的应用前景。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-6
第一章绪论  6-14
  1.1 课题的研究背景  6-8
  1.2 相关技术的发展现状  8-12
    1.2.1 ASIC技术与可编程逻辑器件技术  8-10
    1.2.2 Handel-C语言简介  10-12
  1.3 论文的主要研究内容  12-14
第二章基于Handel-C的算法硬件化设计流程  14-36
  2.1 算法抽象与C语言设计  16-17
  2.2 Handel-C语言程序设计  17-27
    2.2.1 C语言向Handel-C语言设计的转化  18-21
    2.2.2 Handel-C语言设计中的并行性设计  21-27
  2.3 系统硬件验证  27-29
  2.4 影响系统运行效率的因素分析  29-36
第三章基于Handel-C的双边滤波器设计  36-46
  3.1 双边滤波算法及自然指数实现算法  36-40
  3.2 基于C语言的双边滤波器功能模块设计  40-43
    3.2.1 自然指数函数C语言设计  40-41
    3.2.2 双边滤波函数C语言设计  41-43
  3.3 基于Handel-C语言的双边滤波器功能模块设计  43-46
第四章双边系统验证与结果分析  46-55
  4.1 软硬件验证平台介绍  46-51
    4.1.1 DK平台与QuartusII平台  46-48
    4.1.2 DE2平台  48-51
  4.2 系统硬件验证及结果分析  51-55
第五章结束与展望  55-56
致谢  56-57
参考文献  57-59

基于Handel-C的算法硬件化方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文