利用RAM构建平滑窗口滤波方法

Allevi

利用RAM构建平滑窗口滤波方法

; z( q1 @0 K- V/ v7 p
# A1 K. J2 S9 F3 i" Z# v6 }1 O6 J滑动窗口滤波是一种很好滤波方法。这种方法不影响数据的实效性，每个数据都与前面一段数据相关联，这样瞬间峰值或毛刺对下一个数据影响较小。
! u. f0 E, i$ U/ h  Z1 h# G
  在FPGA数据处理中，如果大量数据需要进行滑动滤波，如果定义寄存器来设计上面的算法，务必消耗大量的逻辑资源，影响FPGA中其他逻辑功能的实现。为了节省逻辑资源，考虑使用RAM来进行数据存储和移动，是一种不错的的方法。

2 |0 |7 N) }6 n5 l  利用RAM完成平滑窗口滤波，需要考虑RAM的消耗的时间，在数据处理中，我们通常需要延迟最小，数据越实时越好。RAM 读写过程中，读通常耗时较多，一个读数据操作通常需要4个时钟来完成，而一个写操作仅需要一个时钟完成。为了节省时间，考虑使用流水线方法来处理数据，仅对RAM所有数据操作一次完成数据平滑。

程序如下:

2 `. [, L2 L) s-----RAM 调用
Svg_Vol_Ins: lpm_Ram4096_16
' ~" D. q7 }* [# h1 R4 s PORT MAP
0 T0 a/ k  ]; q: N$ b' a (
5 o0 D! L! E, I  clock=>In_Clkmain,
. }5 e. h1 R( }! J' I# U! W  j  data=>Svg_Vol_Wr_Data16,
2 T$ s1 N! l5 H  rdaddress_a=>Svg_Vol_Rd_Addr12,
  rdaddress_b=>x"000",
  wraddress=>Svg_Vol_Wr_Addr12,
( o  A4 S2 x0 {# }. E  wren=>'1',
0 _# i& E8 @5 ]# U" V  B/ q7 x  qa=>Svg_Vol_Rd_Data16
, }3 |2 Y5 e% _  d- S/ n  --qb  : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0)
" f+ A8 T  B7 j+ G" \% V );

if (D_Temp=x"01") then  
* K: s- F1 I: o# R       D_Update<='0';
       D_Updata<='0';
       if (M_State='1') then               
         D_Temp<=x"02";
% V# f  @2 S& V- F5 S-------RAM 地址初始化-------------------------   
' @  A8 r) g# E/ S+ Q! X         D_Svg_Vol<=Svg_Vol_Cal(15 downto 0);
         Svg_Vol_Rd_Addr12<=x"1fe";
/ \0 l$ ]( c- q% F* Z* m( l         Svg_Vol_Wr_Addr12<=x"200";
         Svg_Vol_Sum<=(others=>'0');
       end if;   
' a/ \& Q( L/ ?) P! Z) D  belsif (D_Temp=x"02") then
! H) U* I) F4 L5 `--------移动数据到RAM 地址从次高位到最高位------
1 [# H7 v8 P# B# M7 i       Svg_Vol_Rd_Addr12<=Svg_Vol_Rd_Addr12-'1';
       D_Temp<=x"03";               
elsif (D_Temp=x"03") then
0 D2 f" @8 i4 s: ^--------移动数据到RAM 地址从次高位到最高位------
" H0 m8 v: z$ q$ M* i0 F" I       Svg_Vol_Rd_Addr12<=Svg_Vol_Rd_Addr12-'1';
3 g" v6 }7 Y3 V* E5 ~       D_Temp<=x"04";        
elsif (D_Temp=x"04") then   
+ c( [( S# I( ]3 S) P( L: ^: B" w) @-------数据流水线操作----------------------------     
* f8 o) ^1 Q  O  x% V9 n        Svg_Vol_Rd_Addr12<=Svg_Vol_Rd_Addr12-'1';         
        Svg_Vol_Wr_Data16<=Svg_Vol_Rd_Data16;
: `$ Y9 }  F% X  ~        Svg_Vol_Sum<=Svg_Vol_Sum+Svg_Vol_Rd_Data16;
        Svg_Vol_Wr_Addr12<=Svg_Vol_Wr_Addr12-'1';  
4 b0 L! V6 O* i) L' y6 R! A        if (D_Cnt=x"01fe") then        
            D_Temp<=x"07";  
5 c# Y# _# [9 Z- {" `' V        else
" t2 x3 o8 G; h            D_Cnt<=D_Cnt+'1';                                    
; a3 A+ e. H. S7 u- q       end if;
; i2 H* d7 ?6 Kelsif (D_Temp=x"07") then
6 l/ O* W; W* U# @      Svg_Vol_Wr_Data16<=Svg_Vol_Cal(15 downto 0);
      Svg_Vol_Sum<=Svg_Vol_Sum+Svg_Vol_Cal(15 downto 0);
8 p! w0 o2 X2 z6 Y6 H+ [; }      Svg_Vol_Wr_Addr12<=Svg_Vol_Wr_Addr12-'1';
      D_Temp<=x"08";
elsif (D_Temp=x"08") then   
! Z' F) @+ P* D7 H+ W, j3 Q      D_Svg_V_M(29 downto 0)<=Svg_Vol_Sum(26 downto 9)*x"6ee";
7 m; C* u$ i7 m9 u  |3 `* l* m$ F( b      D_Temp<=x"01";
) m" `  J( A" ~! [else
      D_Temp<=x"00";
/ E  P' l( O, r1 xend if;
7 p0 S6 U1 l3 C  g: J: X# V+ R

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有代码就很棒