FIFO法生成3*3阵列-----图像处理

原理

采用两个FIFO对数据进行缓存，两个FIFO输出的数据加上原始的图像数据构成三行数据（目的是取出3 * 3阵列中的3行），然后再对三行数据分别进行打三拍操作（目的是取出3行中的每3列）。还是原理图好理解以一个5 *5的数据为例生成3 * 3阵列，如下图所示。

具体方法

步骤一

为了模拟一幅图片，我是从ROM中读取25个数据的.MIF文件作为模拟一个5*5图片。通过行列计数使其作为一贞图片。
行列计数如下所示

//行计数器对像素时钟计数
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin         
    if (!sys_rst_n)
        cnt_h <= 6'd0;                                  
    else begin
        if(cnt_h < H_TOTAL - 1'b1)                                               
            cnt_h <= cnt_h + 1'b1;                               
        else 
            cnt_h <= 6'd0;  
    end
end

//列计数器对行计数
always @(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin         
    if (!sys_rst_n)
        cnt_v <= 6'd0;                                  
    else if(cnt_h == H_TOTAL - 1'b1) begin
        if(cnt_v < V_TOTAL - 1'b1)                                               
            cnt_v <= cnt_v + 1'b1;                               
        else 
            cnt_v <= 6'd0;  
    end
end	 

生成的一贞图片仿真如下

步骤二

FIFO_1写前四行数据，从第一行读取数据读到最后一行。FIFO_2写前三行数据，从第二行读取数据到最后一行。这样就产生三行数据了。具体代码如下所示（以两个FIFO读请求为例）。

//产生读使能
always @(posedge clk or negedge rst) begin         
    if (!rst)
      rdreq1   <=  1'd0         ;   
	 else if (( cnt_v >= 6'd1 )  &&  ( cnt_h <= 6'd4 )  )
      rdreq1   <=  1'd1         ; 
	 else
	   rdreq1   <=  1'd0         ; 
end

always @(posedge clk or negedge rst) begin         
    if (!rst)
      rdreq2   <=  1'd0         ;   
	 else if (( cnt_v >= 6'd2 )  &&  ( cnt_h <= 6'd4 )  )
      rdreq2   <=  1'd1         ;
	 else
	   rdreq2   <=  1'd0         ; 	
end

这样三行数据就产生了，从第2行开始就产生了三行数据。如下图所示。

步骤三

对每行数据打三拍取出每行三列数据

always@(posedge sys_clk or negedge sys_rst_n) begin
    if(!sys_rst_n) begin
        {matrix_p11, matrix_p12, matrix_p13} <= 24'h0;
        {matrix_p21, matrix_p22, matrix_p23} <= 24'h0;
        {matrix_p31, matrix_p32, matrix_p33} <= 24'h0;
    end
    else begin
        {matrix_p11, matrix_p12, matrix_p13} <= {matrix_p12, matrix_p13, row2_data  };
        {matrix_p21, matrix_p22, matrix_p23} <= {matrix_p22, matrix_p23, row1_data  };
        {matrix_p31, matrix_p32, matrix_p33} <= {matrix_p32, matrix_p33, row3_data  };
        end
end

产生3*3矩阵如下图所示

可以看出生成了1 2 3；6 7 8；11 12 13；等3 *3阵列。

注意

在传输数据的时候数据是流动的，我刚开始整得时候寻思3*3的阵列不应该是一个矩阵吗，但是这个矩阵映射到实际数据中心就是9根数据线对应矩阵位置输出的数据。哈哈 自己解释的 望见谅
一定要理解这个啊 这个矩阵和MATLAB中的矩阵不一样，在实际进行各种滤波边缘检测的时候都得用到生成3 *3阵列啊 哈哈 。

这个代码写的不太好，在行间隔设置时为了方便就只间隔了一个时钟周期，导致后面一堆打拍操作间隔太小。后续会优化哈哈 。但是理论绝对没问题啊哈哈 欢迎大家跟我讨论啊 。