FPGA 在嵌入式系统中的控制平面/数据平面视频处理应用

单片机与DSP中的FPGA控制平面/数据平面视频处理架构 在嵌入式系统设计中，性能需求的确定是设计人员面临的最大挑战之一。由于获得实际性能需求所需的信息时有困难，精确的估算也可能会因无法预料的计算负荷而失效。因此，系统设计人员渴望拥有可扩展的架构，能够适应性能需求的潜在变化和执行高性能数据处理。 在这种情况下，FPGA内部实施的控制平面/数据平面处理架构可以满足上述要求。控制平面/数据平面处理是一种架构设计方法，将数据处理分成两个不同的平面：控制平面和数据平面。控制平面代表着对性能影响不大的算法元素，如管理性任务、用户界面和操作系统功能。数据平面代表着数据在系统中的流动，例如视频流或音频流及其处理。 在数据平面上，设计人员采用诸如流水线这样的技术来增强数据吞吐能力。控制平面/数据平面处理的典型应用包括流视频、网络包处理以及高速信号处理。 在高清视频流处理中，控制平面/数据平面架构可以满足对性能要求的变化。以720p/60Hz的HD视频流为例，其像素频率为74.25MHz，要求222.75MB每秒的处理速度。通过采用FPGA控制平面/数据平面架构，可以满足这种高性能数据处理的需求。 控制平面/数据平面处理架构的优势在于可以根据性能需求的变化进行扩展和调整。同时，FPGA的可编程性和灵活性也使得其在控制平面/数据平面处理架构中扮演着重要的角色。 在控制平面/数据平面处理架构中，FPGA可以作为一个可扩展的处理单元，执行高性能数据处理的任务。同时，FPGA也可以作为一个可编程的控制单元，执行控制平面的任务。这种架构设计方法可以满足嵌入式系统对性能要求的变化，同时也可以满足对高性能数据处理的需求。 控制平面/数据平面处理架构可以满足嵌入式系统对性能要求的变化和高性能数据处理的需求。FPGA作为一个可扩展的处理单元和可编程的控制单元，在控制平面/数据平面处理架构中扮演着重要的角色。