基于FPGA的虚拟现实定位系统

FPGA

本帖最后由 liuyongwangzi 于 2017-1-6 18:33 编辑

虚拟现实技术是目前计算机信息科学中的前沿学科，文中设计了一种以FPGA 为核心的数据采集处理系统。利用HMC5883L和ADXL345对虚拟场景中物体的方位和朝向进行确定并通过以太网给虚拟场景主机发送数据。整个系统以 FPGA作为主控制器，配以传感器数据采集，内部FIFO存储，以太网高速传输，从而把定位系统参数实时传送到上位机中，具有传输速度快。实时性等优点，实现了虚拟现实高精度定位的功能。

虚拟现实（Virtual Reality，VR）是目前计算机应用方面活跃的技术研究领域，是整个信息科学领域中的新兴技术。它是依据计算机视频技术为基础，将计算机图像处理。计算机心理学。人工智能。人机交互技术。传感器技术。网络以及显示处理一系列信息技术分支的最新成果集中在一起。在虚拟现实环境中，人可以与虚拟世界中的场景和事物进行交互，它已经渗入到了航空航天。民用军事。娱乐游戏。医疗医用以及教育等行业。目前它已经是21世纪发展过程中影响人类生活的重要技术之一。

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三轴重力加速度传感器为多晶硅表面微加工结构，置于晶圆顶部。由于应用加速度，多晶硅弹簧悬挂于晶圆表面的结构之上，提供力量阻力。差分电容由独立固定板和活动质量连接板组成，能对结构偏转进行测量。加速度使惯性质量偏转。差分电容失衡，从而传感器输出的幅度与加速度成正比。相敏解调用于确定加速度的幅度和极性。

虚拟现实定位技术在国内外发展很迅速，主要在医疗与娱乐方面取得了成就。国内传统的技术主要是以单片机为核心处理器，在数据的处理和传输速度上有明显的不足。本文的虚拟定位系统利用高精度的定位传感器，FPGA处理和传输数据能够高速。实时的对数据进行采集与处理，降低了传输压力，提高了数据吞吐量与设备利用率。现场可编程逻辑门阵列FPGA，是现代IC设计验证的主流ASIC器件.FPGA设计灵活，易于修改，可靠性高，开发周期短，处理速度快，易于实现高速电路的设计，可以方便的对定位传感器进行驱动，并对其数据进行快速的处理和传输.