基于Zedboard平臺人臉跟蹤系統(tǒng)的設計實現.pdf

1、隨著電路集成度和計算復雜度的不斷提高，只能滿足單一串行或者并行計算的傳統(tǒng)SOC已經越來越不能滿足解決復雜問題的需要，FPGA的發(fā)展更加趨向于高效和低功耗?？删幊唐舷到y(tǒng)SOPC(System On Programmable Chip)是在可編程邏輯器件的基礎上發(fā)展起來的一種靈活、高效的嵌入式系統(tǒng)設計解決方案，主要特點是在FPGA內部構建了處理器，如Xilinx公司提供的基于高性能ARM Cortex A9的硬核解決方案，Altera提供

2、的基于NIOSII的軟核解決方案等，可實現現場配置并且系統(tǒng)可重構。利用這些處理器IP核設計的嵌入式系統(tǒng)，同時兼具串行和并行的特點，使得處理復雜問題更加靈活多樣，避免了復雜的重復勞動，修改基本元件的功能容易，大大減輕了開發(fā)的代價，同時縮短了產品的上市時間。因此，本文就SOPC的優(yōu)勢，詳細分析了目前嵌入式系統(tǒng)發(fā)展的弊病，并在軟硬件協(xié)同設計方法的基礎上，基于Xilinx公司的Zedboard開發(fā)板設計實現了具有人臉識別功能的上下左右二自由度嵌

3、入式智能監(jiān)控系統(tǒng)。
　　本文首先研究了集成電路中可編程邏輯器件的發(fā)展，并以Xilinx公司的Zynq系列為例詳細介紹了SOPC的優(yōu)勢和基于SOPC的嵌入式系統(tǒng)設計，接著詳細介紹了軟硬件協(xié)同設計方法和基本流程，研究了Xilinx公司Zynq系列的結構和框架以及基于此系列的Zedboard開發(fā)板的嵌入式系統(tǒng)開發(fā)，最后，在軟硬件協(xié)同設計方法論的基礎上實現了人臉跟蹤系統(tǒng)的設計。本文主要研究成果如下：
　　第一，對SOC和SOPC進行

4、了綜述，分析了兩者的發(fā)展現狀，研究了各自的優(yōu)缺點，并討論了早期嵌入式系統(tǒng)的種種缺點，提出了SOPC器件實現嵌入式系統(tǒng)的優(yōu)勢和智能監(jiān)控技術的意義；
　　第二，研究了軟硬件協(xié)同技術的特點和開發(fā)流程，以及傳統(tǒng)純軟件和純硬件設計的缺點，并介紹了Xilinx公司提供的軟硬件協(xié)同開發(fā)工具，接著以Xilinx公司的Zedboard為例，詳細研究了其結構和接口總線；
　　第三，研究了Zedboard嵌入式系統(tǒng)的開發(fā)，提出了具有人臉識別和跟蹤