基于多核处理器的高速数码印花机数据传输处理系统硬件设计-电子信息技术及仪器专业论文.docxVIP

研究生优秀毕业论文 浙江人学硕士学位论文 浙江人学硕士学位论文 致 谢 致谢 首先衷心感谢陈耀武老师。陈老师不仅给我们提供了良好的实验室科研环境 和国内先进的科研项目，还以自身严于律己，精益求精的精神感染我们。进入实 验室之初陈老师便要求我们阅读史蒂芬·柯维的著作《高效能人士的七个习惯》， 其中第一个习惯“积极主动”让我拥有了强烈的主人翁意识，并在我接下来的研究 生阶段中发挥了巨大的驱动作用。 还要由衷感谢我的导师周凡副教授。本学位论文实在周老师的悉心指导和帮 助下完成的。周老师渊博的知识和丰富的项目经验让我在项目研究中受益匪浅， 并推动我不断努力地向之学习。让我更加获益的是周老师积极高效的个人管理和 不敷衍、不拖延的求是精神，也使我意识到团队合作以及不断自我否认的重要性。 籍此机会，向周老师致以最诚挚的敬意。 衷心感谢刘雪松、潘红平、万智、张立、陈加洋、林贤洲、崔彦、何灿、舒 伟航、郑永特等师兄给我倾心的帮助和入微的指导，尤其是刘雪松与陈加洋师兄 在项目中耐心地给我传授技术知识，也培养了我作为团队负责人所必需的责任 心。感饿王洋东、马晓瑞、徐云翔、申若亮、沈翼洲、吴家骥等同窗好友以及其 他同学和师弟给我的帮助，有了你们研究生生活才更加完整。 最后感谢父母和姐姐在生活和学业上给我的关怀，你们的支持永远是我力量 的源泉。 罗 成 2014年12月于求是园 万方数据 浙江大学硕士学位论文 浙江大学硕士学位论文 摘 要 摘 要 数码印花较传统网式印花具有低成本、低污染、交货周期短等优势，但目前 主流的数码印花机使用PC机进行图像数据解码、转置以及传输控制，喷印速度 远不及传统网式印花，导致数码印花机在工业生产中的普及度很低。要发挥数码 印花的优势，解决喷印速度瓶颈成为了首要问题。 为此，本文研究开发了以啊lera GXS016嵌入式多核处理器为核心的高速数 码印花机数据传输处理系统。系统通过两路千兆以太网接收图像数据，使用多核 多进程技术将数据解压缩与图像转置工作均分到多个处理器核心并行处理，配备 大容量DDR3 SDRAM以存储图像数据和嵌入式Linux系统文件，扩展USB、1zC、 RS485、RS232等接口实现交互与控制。处理器以共享内存的通讯机制实现不同 核之间的数据共享与同步，大大提高了系统的工作效率。经解压与转置的数据通 过高速PCI．E接口传送至Arria 1I系列FPGA完成图像数据色度重组与格式转 换，并最终实现喷印输出。 测试结果表明，系统的图像转置带宽可达300MB／s，总输出带宽可达 244MB／s，装配8个KJ4B—QA喷头后可实现在分辨率600dpi下高达720m2／11的 喷印速度，较以往以PC为处理单元的数码印花机在喷印速度上获得了数倍的提 升，具有显著的工程应用价值。 关键词：数码印花机；多核处理器；图像转置；硬件设计 万方数据 浙江大学硕十学位论文 浙江大学硕十学位论文 ABSTRACT Compared to traditional screen printing，digital printing technology has many advantages，such low cost，low pollution，short delivery cycle，etc．However,usual digital inkjet printers currently apply PC to process data decoding，transpose and transmission，whose speed of inkjet printing is far less than traditional printing． It leads to the low popularization of digital inkjet printers in industry．To exert the advantages of digital printing，removing the bottleneck of printing speed becomes a pressing issue． Therefore，this thesis reserches and develops data transmission and processing system of high—speed digital inkjet printers based Tilera GX801 6 embedded processoE The system receives image data by two Gigabit Ethernet interfaces，a