Utveckling av produktprototyp för hårdvaruaccelererad bildbehandling

Detta är en Kandidat-uppsats från KTH/Skolan för informations- och kommunikationsteknik (ICT); KTH/Skolan för informations- och kommunikationsteknik (ICT)

Sammanfattning:

I dagens samhälle finns inbyggda system i allt från vattenkokare till rymdraketer. För att möta användarnas ständigt ökande krav på prestanda och funktionalitet måste hårdvaran i dessa system utnyttjas optimalt. Detta kan göras genom att konstruera hårdvara specifikt för den aktuella uppgiften eller att använda en mer generell hårdvara, där istället mjukvaran är anpassningsbar. I många fall kan det vara lämpligt, och i vissa fall även nödvändigt, att blanda dessa metoder för att lösa en given uppgift. En kraftfull processor kan exempelvis kompletteras med en accelerator uppbyggd av specifik hårdvara. Delar av lösningen kan genomföras snabbare i dessa acceleratorer vilket leder till ett bättre system. Problemet med denna lösningsmodell är dock att förbindelsen mellan processorn och acceleratorn ofta bildar en flaskhals för data som ska bearbetas.

En metod för att minimera denna falskhals är att utveckla både programmerbar logik (FPGA, Field-Programmable Gate Array) och en processor på samma chip. Denna täta integration gör det möjligt att både förenkla och snabba upp kommunikationen mellan FPGA och processor. Xilinx har utvecklat ett sådant system, Zynq-7000, uppbyggd av en dubbelkärning ARM-processor och en kraftfull FPGA.

Denna rapport beskriver det arbete som har utförts under detta examensarbete. Syftet med examensarbetet var att undersöka hur en specifik produktprototyp kan implementeras i Zynq-7000. Fokus för arbetet var att undersöka hur den interna kommunikationen bör genomföras och därigenom även hur lösningen bör partitioneras mellan mjukvara och hårdvara. Den tänkta produkten var ett system för bildigenkänning av frukter eller grönsaker för användning i en livsmedelsbutik.

Under arbetet har utvecklingskortet ZedBoard, baserat på Zynq-7000, använts som målplattform.

  HÄR KAN DU HÄMTA UPPSATSEN I FULLTEXT. (följ länken till nästa sida)