韩剑南, 胡辽林

(西安理工大学 机械与精密仪器工程学院,西安 710048)

图像处理、机器视觉等技术是当今工程领域的热门课题,图像传输系统的高速化、网络化已经成为这个方向的一个重要组成部分,也被视为国内外相关领域的焦点[1]. 随着摄像头硬件性能的提升,图像的像素量也大幅提高. 图像传输设备的高速化和集成化已经成为主流发展方向.

针对网络数据传输的硬件系统,现在主流的方案都源自不同的嵌入式平台进行搭建. 各自硬件方案都有各自的优缺点,而达到速度、效率和移植性三者之间的平衡才是以太网传输系统设计的关键. 千兆以太网传输硬件系统[2-5]主要有：

(1)基于进阶精简指令集机器(Advanced RISC Machines,ARM)的硬件平台. 该平台需要ARM的芯片配上千兆网卡,运行在Linux系统下. 此硬件平台有使用C语言编程,易于移植在同类芯片,指令集兼容性好等优点. 但其缺点也很突出,因为引入网卡,所以需要编写驱动文件,不同网卡驱动不兼容,维护成本高,操作复杂.

(2)基于数字信号处理(Digital Signal Processing,DSP)芯片的硬件平台. 对于网络而言,DSP内也有集成的以太网接口芯片. 在编写程序时,可以调用库文件实现以太网的通信,所以DSP平台相较ARM平台来说开发更容易. 但是,该平台软件开发的库文件冗余,裁剪和自定义难度大,系统设计灵活性不高. 同时因为DSP采用串行指令流和中断机制,也产生了系统执行效率不高的问题.

(3)基于现场可编程门阵列(Field Programmable Gate Array,FPGA)的硬件平台. FPGA具有逻辑资源多,集……