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基于FPGA的PCI图像传输与处理卡设计及实现的任务书
任务书
1.任务概述
随着科技的不断发展，数字图像处理技术成为图像领域的重要研究方向。PCI图像传输与处理卡是数字图像处理的关键组成部分，其主要功能是通过PCI总线实现图像数据的传输和处理。本项目旨在设计并实现一个基于FPGA的PCI图像传输与处理卡。
2.任务要求
2.1设计与实现一个基于FPGA的PCI图像传输与处理卡
本项目要求设计并实现一个基于FPGA的PCI图像传输与处理卡，其中包括图像数据的输入、输出接口，以及图像处理模块。具体要求如下：
2.1.1PCI接口
PCI接口是连接主机和图像传输与处理卡的关键部分，要求支持PCI2.2规范，具体要求如下：
（1）支持33MHz和66MHz的主频；
（2）支持32位和64位的数据传输；
（3）要求实现DMA技术，可以通过DMA传输大规模的图像数据。
2.1.2图像输入接口
图像输入接口是图像传输与处理卡的重要部分，要求支持多种输入方式，具体要求如下：
（1）支持视频输入和摄像头输入；
（2）支持多种图像格式，包括BMP、JPEG、PNG等。
2.1.3图像输出接口
图像输出接口是图像传输与处理卡的重要部分，要求支持多种输出方式，具体要求如下：
（1）支持视频输出和图像输出；
（2）支持多种图像格式，包括BMP、JPEG、PNG等。
2.1.4图像处理模块
图像处理模块是图像传输与处理卡的核心部分，要求实现多种图像处理算法，包括图像去噪、图像增强、图像复原、图像分割等。
2.2任务分工
本项目工作分为两个部分：PC端软件和FPGA硬件。具体任务分配如下：
2.2.1PC端软件
PC端软件负责控制FPGA硬件部分的工作，具体任务如下：
（1）实现PCI总线的读写操作；
（2）实现图像输入、输出接口的控制；
（3）实现图像处理算法的控制。
2.2.2FPGA硬件
FPGA硬件负责实现图像传输与处理卡的全部功能，具体任务如下：
（1）实现PCI接口模块；
（2）实现图像输入、输出接口模块；
（3）实现图像处理模块。
2.3交付要求
本项目的交付内容包括以下部分：
（1）完整的设计文档，包括系统架构图、硬件设计图、软件设计图等；
（2）硬件部分的源代码、可执行文件与调试信息；
（3）软件部分的源代码、可执行文件与调试信息；
（4）设计报告，包括设计过程、实现方案、测试结果与分析等。
3.进度安排
本项目的进度安排如下：
3.1阶段一：项目准备
时间：2周
任务：明确项目目标与任务，评估项目难度，确定项目进度安排。
3.2阶段二：方案设计
时间：3周
任务：完成系统架构设计，包括软件部分与硬件部分，明确各部分功能及接口设计。
3.3阶段三：编码实现
时间：4周
任务：实现软件部分与硬件部分的代码，进行总体调试，并进行功能测试。
3.4阶段四：性能测试
时间：2周
任务：对系统进行全面的性能测试，包括速度、功耗、抗干扰性等测试。
3.5阶段五：文档编写与验收
时间：2周
任务：撰写设计文档、设计报告，整理源代码与可执行文件，并进行验收。
4.参考文献
[1]刘京鹏,邵雄飞,桂永杰.基于FPGA的PCI总线接口设计[J].微型电子与计算机,2010(2):33-35.
[2]梁国栋.基于FPGA的高速图像处理系统研究[D].南京:南京理工大学,2013.
[3]伍小峰,简欣,李金山.基于PCI总线的图像采集控制卡设计[J].计算机应用与软件,2013,30(09):182-184.
[4]David_A.Vicente,_Ángel_J.González-Rodrigo,_J.M.Vilchez-González.High-speedimageacquisitionsystemusingaFieldProgrammableGateArray(FPGA)-basedcamera[J].MicroprocessorsandMicrosystems,Vol41,pp.76-87,2016.