基于FPGA的多软核图像处理系统设计

以一幅64×64的BMP位图的处理时间为例，双核系统的处理时间为3 961 ms，与之配置相同的单核系统的处理时间为4 656 ms，多软核系统的性能提高约为15%。

经过对Quartus II软件综合报告进行分析，单核系统对FPGA片上的逻辑单元（LE）占用为17%，多核系统对FPGA片上的逻辑单元（LE）占用为27%，多占用了10%的逻辑资源。因此，可以说在设计中用器件的逻辑资源换取了程序执行时间，而且系统性能的提升量是逻辑资源消耗量的1.5倍，达到了设计的预期目标。

本设计基于FPGA实现了图像颜色空间转换的多核系统。利用SoPC Builder软件完成硬件系统的搭建，成功地将硬件系统下载到DE2开发版，并且在软件设计中实现了对共享数据存储器的访问控制以及程序执行时间的监测。为CSC MegaCore IP核与Nios II系统间设计的接口使得本设计具有一定的灵活性，CSC MegaCore IP核可以用Altera视频图像处理组合中的任一个IP核替换。

本设计利用多个软核（包括两个Nios II软核处理器和两个CSC MegaCore IP)并行对图像进行颜色空间的转换。与单核系统相比较，多软核系统性能有较大提高且没有过多地占用逻辑资源。