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基于FPGA的视频处理系统设计的中期报告
一、选题背景
随着科技的不断进步，视频处理技术在各个领域的应用越来越广泛，如视频监控、医疗影像、教育培训、娱乐等，视频处理系统也逐渐成为重要的研究领域。而FPGA具有可编程性、并行性、低功耗等优势，被广泛应用于视频处理系统的设计中。
二、项目进展
1.确定项目目标和大致方案
本项目旨在设计一个基于FPGA的视频处理系统，实现视频的实时采集、压缩、解压缩、处理、存储和显示等功能。初步方案为采用开源的视频处理软件VivadoHLS进行FPGAIP内核的设计和优化，在板载DDR内存中存储视频数据，在显示器上实时显示处理结果。
2.学习软硬件设计知识
在确定了项目方案后，我们开始学习FPGA相关知识，并进行了相关的实验和测试。我们了解了FPGA的基本原理和架构、Verilog语言的基本语法和使用方法、Vivado开发环境的使用方法等，并通过示例测试了基本IO控制、计数器、时钟和状态机等设计。
3.初步的视频采集和显示方案
我们选择了常见的视频采集模块OV7670，通过IIC协议控制该模块的输出格式和频率，将视频数据传输到FPGA板子上。在FPGA板子上，通过VIdeoTimingController(VTC)核心和VDMA核心来控制显示器的显示。
三、遇到的困难和解决方案
1.硬件设计方案不完善
在学习软硬件设计知识时，我们发现原计划的硬件设计方案存在不完善的地方，例如视频处理和压缩方案、存储方案、带宽控制等。我们选择了重新设计硬件方案，并进行了相关的测试和模拟。
2.IIC协议控制困难
在视频采集模块OV7670控制中，涉及到IIC协议的使用。由于我们对该协议的控制理解不够深刻，导致采集模块无法正常工作。我们查询了相关文献，并向导师寻求帮助，最终解决了该问题。
4.Vivado软件使用困难
基于FPGA的视频处理系统的设计需要使用Vivado开发环境，然而我们对该软件的使用不熟练，导致花费了较长的时间进行调试和测试。我们选择通过查询相关文献和视频教程来提高我们的理解和应用能力。
四、下一步工作计划
1.完善硬件设计方案，包括视频处理和压缩方案、存储方案、带宽控制等。
2.继续学习FPGA相关知识，深入理解硬件设计和Vivado软件的使用方法。
3.完成视频采集和显示模块的基本功能实现，并进一步优化和测试。
4.不断改进和完善系统的功能和性能，并开展相关的实验和测试，以验证系统的可行性和有效性。
五、参考文献
1.罗怀学．FPGA和CPLD应用开发详解[M]．北京：机械工业出版社，2013
2.张海华,FPGA数字信号处理技术[M].北京：电子工业出版社,2011.
3.微雪电子-产品中心www.waveshare.net技术资料网页
4.Xilinx.XilinxUserGuideswww.xilinx.com
5.Digilent.DigilentFPGAReferenceManualsreference.digilentinc.com.