利用RAM构建平滑窗口滤波方法

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利用RAM构建平滑窗口滤波方法 [复制链接]

  滑动窗口滤波是一种很好滤波方法。这种方法不影响数据的实效性，每个数据都与前面一段数据相关联，这样瞬间峰值或毛刺对下一个数据影响较小。

  在FPGA数据处理中，如果大量数据需要进行滑动滤波，如果定义寄存器来设计上面的算法，务必消耗大量的逻辑资源，影响FPGA中其他逻辑功能的实现。为了节省逻辑资源，考虑使用RAM来进行数据存储和移动，是一种不错的的方法。

  利用RAM完成平滑窗口滤波，需要考虑RAM的消耗的时间，在数据处理中，我们通常需要延迟最小，数据越实时越好。RAM 读写过程中，读通常耗时较多，一个读数据操作通常需要4个时钟来完成，而一个写操作仅需要一个时钟完成。为了节省时间，考虑使用流水线方法来处理数据，仅对RAM所有数据操作一次完成数据平滑。

程序如下:

-----RAM 调用

Svg_Vol_Ins: lpm_Ram4096_16
 PORT MAP
 (
  clock=>In_Clkmain,
  data=>Svg_Vol_Wr_Data16,
  rdaddress_a=>Svg_Vol_Rd_Addr12,
  rdaddress_b=>x"000",
  wraddress=>Svg_Vol_Wr_Addr12,
  wren=>'1',
  qa=>Svg_Vol_Rd_Data16
  --qb  : OUT STD_LOGIC_VECTOR (15 DOWNTO 0)
 );

 

 if (D_Temp=x"01") then 
       D_Update<='0';
       D_Updata<='0';
       if (M_State='1') then               
         D_Temp<=x"02";

-------RAM 地址初始化-------------------------   

         D_Svg_Vol<=Svg_Vol_Cal(15 downto 0);
         Svg_Vol_Rd_Addr12<=x"1fe";
         Svg_Vol_Wr_Addr12<=x"200";
         Svg_Vol_Sum<=(others=>'0');
       end if;  
elsif (D_Temp=x"02") then

--------移动数据到RAM 地址从次高位到最高位------ 
       Svg_Vol_Rd_Addr12<=Svg_Vol_Rd_Addr12-'1';
       D_Temp<=x"03";               
elsif (D_Temp=x"03") then

--------移动数据到RAM 地址从次高位到最高位------ 
       Svg_Vol_Rd_Addr12<=Svg_Vol_Rd_Addr12-'1';
       D_Temp<=x"04";       
elsif (D_Temp=x"04") then    

-------数据流水线操作----------------------------     
        Svg_Vol_Rd_Addr12<=Svg_Vol_Rd_Addr12-'1';        
        Svg_Vol_Wr_Data16<=Svg_Vol_Rd_Data16;
        Svg_Vol_Sum<=Svg_Vol_Sum+Svg_Vol_Rd_Data16;
        Svg_Vol_Wr_Addr12<=Svg_Vol_Wr_Addr12-'1'; 
        if (D_Cnt=x"01fe") then       
            D_Temp<=x"07"; 
        else
            D_Cnt<=D_Cnt+'1';                                   
       end if;
elsif (D_Temp=x"07") then
      Svg_Vol_Wr_Data16<=Svg_Vol_Cal(15 downto 0);
      Svg_Vol_Sum<=Svg_Vol_Sum+Svg_Vol_Cal(15 downto 0);
      Svg_Vol_Wr_Addr12<=Svg_Vol_Wr_Addr12-'1';
      D_Temp<=x"08";
elsif (D_Temp=x"08") then  
      D_Svg_V_M(29 downto 0)<=Svg_Vol_Sum(26 downto 9)*x"6ee";
      D_Temp<=x"01";

else

      D_Temp<=x"00";

end if;