当完成图像的采集后,NIOSⅡ处理器通过avalon总线从SDRAM中读取图像像素值并加入bmp格式头文件以bmp图片方式存储于SD卡中。每隔一个像素点读取一个像素值,把bmp以及压缩后的jpg图片大小存为320 240。在把图像从RGB转换为bmp图片的过程中,采用了自定义指令的方式缩短了转换的时间。为了便于图像以彩信的方式传输到用户手机上,采甩JPEG标准对图像进行压缩,JPEG压缩采用软件方式实现。
3.2 音频采集播放
音频部分使用了ALTEra自带的IP核完成对音频芯片的配置。首先从音频芯片FIFO中读取音频信息存入SDRAM中,加入wav头文件把采集到的音频信息以wav的格式存入SD卡中,这样做的好处是方便在PC机上对音频进行操作和移植。
3.3 彩信传输
彩信传输通过串口RS232与PTW735奎接。PTW73支持语音及彩信功能的传输,并且内嵌TCP/IP协议,支持完整的AT指令集。彩信传输流程如图5所示。
3.4 触摸屏驱动及显示
触摸屏采用友晶公司提供的TRDB-LTM款800 400像素点24位真彩色的液晶屏。触摸屏的主要功能是完成用户与系统的交互,包括各种按键的控制、图像的显示及实时时钟的显示。触摸屏的配置基于纯硬件的方式,对触摸屏的驱动采用Altera自带的IP核。由于触摸屏的扫描
方向为右上角至左下角,因此在显示图片或字符串的时候需要进行倒像。
4 系统验证
设计采用SOPC Builder进行用户系统的定制,定制好各个模块后在QuartusⅡ9.0下进行了综合,利用NIOSⅡ9.0IDE设计工具在DE2-70开发平台上进行了系统的测试。系统经过调试后达到了预期的目的,各项功能及其子系统能够正常地工作。基于50MHz的系统频率,综合结果该设计消耗了9915个逻辑资源。对系统功能模块或各个子模块分别进行了验证,结果如下:电子时钟模块采用硬件方式实现,其Modelsim SE 6.2b仿真结果如图6所示,完整地实现了包括年、月、日、时、分、秒的电子时钟功能。
图像采集及压缩部分的验证结果如图7所示。其中图7(a)为系统采集并转换生成的bmp格式图片,图7(b)为系统压缩后生成的相应jpg格式图片。
5 总结
设计基于DE2-70平台,利用Quartus II 9.0、NIOS II9.0 IDE、Modelsim SE 6.2b等设计工具,采用软硬件协同设计、自定义指令加速等设计技术,实现了声音图像采集播放等功能,并且支持用户的管理功能。设计针对家庭用户不仅实现了用户留言功能,并且具有近乎实时的留言提醒和电子钥匙等功能,具有实用价值。