[经验]

【设计技巧】浅析FPGA设计技巧之乒乓操作

张敏

2019-8-2 08:00:00

1676 FPGA

在搭建视频图像采集系统时，为了达到显示的实时性和同步性，视频流的传输存储通常采用乒乓操作来进行。我这里用的是SDRAM作为存储单元，使用SDRAM中的两片Bank组成一个乒乓块。

乒乓操作要解决的根本问题不是读写不匹配的问题，而是要用低速器件满足高速数据流的处理问题。这里是针对于视频图像采集时的具体情况分析。

摄像头输入的视频源为640x480@30Hz（我这里使用的是OV7725），VGA的驱动显示为640x480@60Hz，也就是说，摄像头发送过来一帧，但VGA已经扫描了两帧，这里就会存在问题是，直接把摄像头发送过来的视频流数据显示，可能会出现两帧重叠现象。

上图是没有乒乓操作的存储，在t0时刻SDRAM完成了1/2帧的存储，VGA已经显示了1帧，t1时刻SDRAM完成1帧的存储，VGA显示了两帧，到了t2时刻可以看到第一帧和第二帧的是交叠的，在理想的情况下这样显示其实是没有什么问题，即使你的t2时刻第一帧图像和第二帧的图像重合，人的肉眼也察觉不到。但是实际上考虑到硬件本身的因素，摄像头输出的帧率并不能保证完美的640*480@30Hz，这样如果持续单帧存储，那么这样的两帧交叠可能会更严重，乒乓操作可以解决这个问题。