基于Zedboard平臺(tái)人臉跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著電路集成度和計(jì)算復(fù)雜度的不斷提高，只能滿足單一串行或者并行計(jì)算的傳統(tǒng)SOC已經(jīng)越來(lái)越不能滿足解決復(fù)雜問(wèn)題的需要，F(xiàn)PGA的發(fā)展更加趨向于高效和低功耗。可編程片上系統(tǒng)SOPC(System On Programmable Chip)是在可編程邏輯器件的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種靈活、高效的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)解決方案，主要特點(diǎn)是在FPGA內(nèi)部構(gòu)建了處理器，如Xilinx公司提供的基于高性能ARM Cortex A9的硬核解決方案，Altera提供

2、的基于NIOSII的軟核解決方案等，可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)配置并且系統(tǒng)可重構(gòu)。利用這些處理器IP核設(shè)計(jì)的嵌入式系統(tǒng)，同時(shí)兼具串行和并行的特點(diǎn)，使得處理復(fù)雜問(wèn)題更加靈活多樣，避免了復(fù)雜的重復(fù)勞動(dòng)，修改基本元件的功能容易，大大減輕了開發(fā)的代價(jià)，同時(shí)縮短了產(chǎn)品的上市時(shí)間。因此，本文就SOPC的優(yōu)勢(shì)，詳細(xì)分析了目前嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的弊病，并在軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法的基礎(chǔ)上，基于Xilinx公司的Zedboard開發(fā)板設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了具有人臉識(shí)別功能的上下左右二自由度嵌

3、入式智能監(jiān)控系統(tǒng)。
　　本文首先研究了集成電路中可編程邏輯器件的發(fā)展，并以Xilinx公司的Zynq系列為例詳細(xì)介紹了SOPC的優(yōu)勢(shì)和基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)設(shè)計(jì)，接著詳細(xì)介紹了軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法和基本流程，研究了Xilinx公司Zynq系列的結(jié)構(gòu)和框架以及基于此系列的Zedboard開發(fā)板的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，最后，在軟硬件協(xié)同設(shè)計(jì)方法論的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了人臉跟蹤系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本文主要研究成果如下：
　　第一，對(duì)SOC和SOPC進(jìn)行

4、了綜述，分析了兩者的發(fā)展現(xiàn)狀，研究了各自的優(yōu)缺點(diǎn)，并討論了早期嵌入式系統(tǒng)的種種缺點(diǎn)，提出了SOPC器件實(shí)現(xiàn)嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)和智能監(jiān)控技術(shù)的意義；
　　第二，研究了軟硬件協(xié)同技術(shù)的特點(diǎn)和開發(fā)流程，以及傳統(tǒng)純軟件和純硬件設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，并介紹了Xilinx公司提供的軟硬件協(xié)同開發(fā)工具，接著以Xilinx公司的Zedboard為例，詳細(xì)研究了其結(jié)構(gòu)和接口總線；
　　第三，研究了Zedboard嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，提出了具有人臉識(shí)別和跟蹤