基于FPGA的可视倒车雷达研究

论文摘要

倒车雷达又称泊车辅助系统,或倒车电脑警示系统,能够以声音或者更直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况,可以解除驾驶员在泊车、倒车和起动车辆时的视野死角。本课题所设计的倒车雷达分为两大部分:1.探测器测距:采用超声波传感器做探测器,由FPGA控制,获得障碍物的距离并显示于数码管上。2.后视摄像:使用摄像头进行图像捕捉,经过视频解码芯片,然后把视频信号送入FPGA,进行处理后在显示屏显示实时的图像。本设计是基于Altera公司的DE2开发板完成的,利用SOPC技术搭建硬件平台,其中视频格式的转换采用Verilog hdl硬件描述语言,超声波测距的实现采用C语言,经仿真以及下载到板上验证,整个系统工作正常。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 倒车雷达概述
• 1.2 倒车雷达分类
• 1.3 基本思路
• 1.4 应用及市场价值
• 1.5 倒车雷达的选择
• 1.6 技术关键
• 1.6.1 后视摄像
• 1.6.2 超声波测距
• 第二章 基于 FPGA 的 SOPC 系统
• 2.1 FPGA 概述
• 2.1.1 可编程逻辑器件
• 2.1.2 FPGA 的结构
• 2.1.3 FPGA 的特点
• 2.1.4 FPGA 与 CPLD 的比较
• 2.1.5 FPGA 的发展趋势
• 2.2 DE2 开发板介绍
• 2.3 SOPC 系统综述
• 2.3.1 SOC 概述
• 2.3.2 SOPC 概述
• 第三章 NIOS II 系统及其特点
• 3.1 NIOS 系统概述
• 3.2 NIOS II 处理器
• 3.3 NIOS II 的内部寄存器
• 3.3.1 通用寄存器
• 3.3.2 控制寄存器
• 3.4 NIOS II 的操作模式
• 3.4.1 管理模式
• 3.4.2 用户模式
• 3.4.3 调试模式
• 3.4.4 模式之间的切换
• 3.5 NIOS II 的异常处理
• 3.6 NIOS II 微处理器的优势
• 3.7 AVALON 总线
• 3.8 中断处理
• 3.9 外围设备
• 3.10 NIOS系统开发过程
• 3.10.1 Quartus
• 3.10.2 SOPC Builder
• 3.10.3 设计流程
• 第四章 系统硬件的实现
• 4.1 硬件总体架构
• 4.2 视频信号简述
• 4.2.1 电视信号的一些常用标准
• 4.2.2 黑白模拟视频和彩色模拟视频信号的组成
• 4.2.3 电视信号的传输
• 4.2.4 模拟信号源的缺点总结
• 4.2.5 数字视频信号源
• 4.3 原始视频信号到YCRCB信号的转换
• 4.4 系统包含的功能模块
• 656_decoder 模块'>4.4.1 itu₆56_decoder 模块
• 4.4.2 YUV（YCrCb）信号存储模块
• 4.4.3 YCrCb 到 RGB 的转换模块
• 4.4.4 VGA 模块
• 4.5 本设计用到的A/D，D/A 芯片
• 4.5.1 ADV7181B 简介
• 4.5.2 ADV7123 简介
• 4.6 液晶显示器的显示效果
• 第五章 系统软件的实现
• 5.1 超声波测距的工作原理
• 5.2 软件开发流程
• 5.3 NIOS II IDE 集成开发环境
• 5.4 系统程序流程
• 5.5 超声波测距的外围电路
• 5.6 实验数据处理
• 5.6.1 实验数据
• 5.6.2 最小二乘法的基本原理和多项式拟合
• 第六章 总结与展望
• 6.1 系统实验结果分析
• 6.2 设计总结
• 6.2 设计展望
• 参考资料
• 附录1
• 附录2
• 致谢
• 攻读硕士学位期间已发表或录用的论文