spartan6套件试用心得报告--001 - FPGA/CPLD - 电子工程师俱乐部

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试用者 吴雷，2010.5.9

Spartan6的板子从老郭那拿来也有一段时间了，无奈最近忙于两个比赛，乱七八糟的事很多，老师居然把报名的事情推给我，几个老师，学弟学妹报名都找我，不明白的也问我，负责的老师还时不时让俺当哥传话筒，心力憔悴，sigh……………

5月8日才把学校组织参加的那个光电设计大赛弄妥，才算有了时间来折腾这块号称价值995美刀的板子。关于那个比赛我交代两句。前几天九天大哥问我最近忙什么，我说有两门课还要上，然后还有两个比赛要搞。九天大哥问我，你现在还搞那比赛有什么用了？我也知道，这些比赛，纯粹从比赛经历和学习的角度出发，对我用处确实不大，而且那个光电设计大赛，针对全国在校高校学生，奖项设置却非常变态，一等奖2队，各队奖20K，二等奖4队，各奖10K，三等奖4队，各奖5K，优胜10队，各奖1K5的物质。奖金是奖给一个队，不是每人都奖那么多。算算，拿大奖的机会还是比较小的，得花大工夫，而且比赛完了就完了，我还没看出有什么长期效应。但是学校这个比赛被老师逼着去搞，不如索性ADI那个个比赛也一起，一锅焖！ADI那个获奖机会比这个大，而且奖金比这个稍微隆重点。最主要的是可以免费申请blackfin533,548的开发平台和ADI的很多芯片。像在做广告么？

要交代的就这么多，还不到怨妇级的抱怨水平吧？哈哈，下面言归正传。

Xilinx关于这块板子，给的资料比较丰富，目前还没全部研究完。昨天试了下包装盒里边带的CF卡里的东东，很好很强大！

先讲下板子的配置，FPGA是用的spartan6 xc6slx45t FGG484，配了一片128MB的DDR3，一片flash是intel的，应该是个2MB的NOR吧，上面贴了个标，我就不揭了。还有千兆网卡芯片，DVI的接口芯片，USB，PCI-E 1，还有个CF卡接口，包装里边带了一个2GB的CF卡。里边线有一大堆，电源，USB，网线，还有个2G usb disk，装的是相关资料，microblaze的综合文件和linux内核映像及文件系统（文件系统还未确认，内核映像是找到了）。

毕竟是试用，所以先照说明书操作一遍，然后自己再来发挥。而且时间紧任务重，资料还没有全部研究完。下面将我的部分理解和昨天的实验图片贴上来。

这个板子中给出的相关资料主要是关于microblaze软处理器的。有处理器的综合结果。新版ISE我还没研究透，里边几种文件格式也记不太清了，留做后续研究。

昨天实验的关于数字图像滤波的，详细资料还没看，猜测应该是microblaze+linux做的，猜测源于系统的架构。昨天的实验是这样的，spartan6的板子插上CF卡，用DVI转VGA的头将显示器接到DVI口上，然后将网卡同一台计算机连到一个局域网，板子的IP是192.168.1.100，计算机的IP配置成192.168.1.10，然后通过浏览器访问192.168.1.100，就可以打开如下页面：


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基于这些，我断定应该是在XC6SLX45T里边定制了microblaze软处理器，而且在其上跑了Linux，linux里边又有个webserver，网卡、显示驱动，CF驱动之类的自不必提了。这些还只是最基本的，这个实验里提供的功能是图像的滤波处理，因此我猜想除了这些，应该还有个图像处理的东东，至于这个图像处理时在linux里边靠软件完成，还是由专用硬件IP完成，目前不得而知。

页面显示出来，表明实验该连接的装置都连接无误了，下面开始实验。在网页中有三个栏目，首当其冲是xilinx的标，下面是个image selection，最底下是control。Image selection下边有两种选择，一种是服务器上自带的5个图片，另外还可以点击浏览来选择本地图片，但是必须为BMP格式的。估计是图像处理中木有解码器，所以只能拿BMP来处理了。

下面是几个图像的处理结果：

原图：


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采用如下模板进行滤波：


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滤波后的效果：


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系统本身内置了一些处理模板，比如边缘检测的模板：


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处理后的效果：


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平滑处理后的效果：


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锐化后的效果：


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中间的竖条可以无视，都是用QQ聊天摄像头拍的，不过平滑滤波和锐化后的效果还是可以区分的吧。

最后发现，XC6SLC45T运行microblaze在200MHz加上400MHz DDR3时功耗还是比较大的。系统电源部分用了两片TI的UCD9240，很是奢侈。就是这个图像处理的程序，跑上两分钟之后，芯片发热量比较大，比较烫手，电源部分是热烘烘的感觉。昨天因为找拍照的东西，让系统搁那无辜的跑了一个多小时，后来发现芯片比比较烫手还要烫不少。

在FPGA上跑Linux+webserver+图像处理，功耗大，在所难免，毕竟不是ASIC，也木有动态功耗管理，就一个劲搁那卖命的奔着，发热也情有可原。

这个是用心得算是先开个头，写的比较空洞，后续将有更多精彩内容呈上，敬请期待！

对了，最后把板子的原貌加上来，让大家印证一下心目中的神话，看看到底是神话还是鬼话。


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