视频SOC调试平台设计

论文摘要

本文介绍了一种新型的SoC调试平台,这个调试平台是基于FPGA的硬件系统,它主要用于视频SoC中视频解码IP核的图像质量的监测和性能调试。和传统的测试方法相比,本设计平台所采用得测试方法的优势在于它能够针对某一特定IP核进行测试获得良好的可控制性;它能对数据流进行SDI编码以增加测试的可观测性。设计重点是测试平台的FPGA设计和硬件设计调试,其中FPGA设计主要负责实现SDI的协议层的编码。硬件设计提供了SDI实现的物理层,同时它也考虑到平台的自身测试。文中详细叙述了编码中的各个模块的实现原理和调试接口模块。本设计平台已在多个SoC项目中应用,实际检验表明,系统稳定且效果良好。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 基于IP 核的视频片上系统
• 1.2.1 视频片上系统（SoC）
• 1.2.2 知识产权（IP）核
• 1.3 SoC 调试方法
• 1.3.1 SoC 的调试介绍
• 1.3.2 调试平台的工作原理
• 1.4 本文拟解决问题
• 2 设计规划和分析
• 2.1 背景知识
• 2.1.1 复合和分量信号
• 2.1.2 串行数据接口（SDI）信号
• 2.1.3 解码IP 核内输出信号
• 2.2 设计规划
• 2.2.1 前期准备
• 2.2.2 FPGA 和硬件设计
• 2.2.3 兼顾灵活性和鲁棒性
• 2.3 分析比较
• 2.3.1 传统的性测试方法
• 2.3.2 新型的性能测试方法
• 3 FPGA 系统设计
• 3.1 模块划分
• 3.2 模块设计
• Det 模块设计'>3.2.1 Std_Det 模块设计
• line_FIFO 模块设计'>3.2.2 Dual_line_FIFO 模块设计
• Inserter 模块设计'>3.2.3 TRS_Inserter 模块设计
• Inserter 模块设计'>3.2.4 ANC_Inserter 模块设计
• Inserter 模块设计'>3.2.5 EDH_Inserter 模块设计
• 3.2.6 Debug mode 模块设计
• 4 硬件设计及调试
• 4.1 FPGA 选型考虑
• 4.1.1 FPGA 和PROM 选型
• 4.1.2 SDI 驱动芯片
• 4.1.3 接口插件
• 4.2 设计注意事项
• 4.2.1 FPGA 配置电路
• 4.2.2 电源设计事项
• 4.2.3 器件滤波考虑
• 4.2.4 复位电路设计
• 4.2.5 数据和时钟线布线
• 4.2.6 设计布局
• 4.3 硬件调试
• 4.3.1 调试环境
• 4.3.2 FPGA 系统板的功能调试
• 4.3.3 时钟信号问题和解决方法
• 4.3.4 SoC 与FPGA 系统板的联合调试
• 4.3.5 硬件平台最终的效果
• 5 总结和展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文