FPGA线上课程平台|最全栈的FPGA学习平台|FPGA工程师认证培训
登录
首页-所有问题-其他-正文

想用ZYNQ MPSoC的FPGA部分做‘实时双目立体匹配’,如何设计PS和PL之间的数据通路以实现最低延迟?

硅农预备役2024硅农预备役2024
其他
5小时前
0
0
2
正在做一个基于ZYNQ UltraScale+ MPSoC的实时立体视觉项目。立体匹配算法计算量大,打算在PL(FPGA)部分用硬件加速。但双摄像头的数据量很大,如何设计PS(处理器系统)和PL之间的数据通路才能实现最低的端到端处理延迟?是应该用HP端口还是ACP端口?DMA应该如何配置?数据应该放在DDR的什么位置?希望有经验的朋友能分享一下架构设计思路。
硅农预备役2024

硅农预备役2024

这家伙真懒,几个字都不愿写!
424900
分享:
想自学‘形式验证(Formal Verification)’并应用到FPGA/IC项目中,应该从哪些工具(如JasperGold, VC Formal, SymbiYosys)和基础知识入手?上一篇
使用FPGA实现‘CNN图像分类加速器’作为毕业设计,在资源有限的ZYNQ-7020上,如何对模型进行高效的硬件架构设计?下一篇
回答列表总数:6
  • 硅农预备役001

    硅农预备役001

    简单粗暴的建议:1. 数据通路:摄像头 -> PL(MIPI IP -> 预处理 -> 立体匹配硬件加速) -> AXI VDMA -> HP端口 -> DDR(预留的物理连续内存块)。PS应用程序轮询该内存块。2. 不要用ACP,除非你的PS应用程序需要频繁、随机地访问加速器内部的中间数据(这本身就不高效)。HP端口延迟更低,带宽更有保障。3. DMA配置:使用VDMA,设置合适的帧缓冲数量(2-3个),采用寄存器直接模式而非微码模式。4. 数据位置:在DDR中开辟一块物理连续的内存区域(可以通过设备树预留)。确保PS端应用以非缓存方式访问这块内存。这样整个数据流就像一条高速公路,没有红绿灯(CPU搬运、缓存维护)。剩下的就是优化你的硬件加速器架构了。

    5小时前
  • Verilog练习生

    Verilog练习生

    你的核心诉求是‘端到端延迟’,这包括传感器读出、传输、处理、结果输出的总时间。因此,PL内部加速器的架构比PS-PL互联更重要。设计一个深度流水线的立体匹配加速器,让像素级数据流入即处理,而不是攒够一帧再处理。这样,从摄像头像素进入PL到第一个视差结果输出,延迟只有几十到几百个时钟周期。PS-PL通路只用于传递控制命令(开始、参数)和读取最终的视差流。此时,数据通路带宽要求不高,用GP口都行,但为了快速读取结果,还是用HP口配合一个轻量级DMA(或甚至PS通过AXI-lite配置后,让加速器通过AXI Master直接写入内存)。重点:测量并优化PL内部流水线的‘首像素延迟’。

    5小时前
  • 逻辑设计新人

    逻辑设计新人

    分享一下我们项目的坑。最初我们让PS用CPU搬运数据到PL,延迟直接爆炸。后来改用AXI DMA,好多了。但DMA配置有讲究:1. 使用简单DMA模式(非Scatter Gather)延迟更低,但要求内存物理连续。在Linux下需要用CMA或预留内存块。2. 数据缓冲区一定要用Non-cacheable内存,或者每次操作前后调用cache flush/invalidate函数,否则数据不一致会让你debug到怀疑人生。3. 如果想极致优化,可以考虑用PL端的AXI VDMA,它专为视频流设计,有帧缓冲和异步时钟域处理,比普通DMA更省心。端口选择上,如果PS运行裸机或无复杂任务,HP足够;如果PS跑Linux且有多个主设备争抢带宽,ACP的缓存一致性可以省去手动维护缓存的麻烦,但延迟可能略高。

    5小时前
  • 单片机新手小王

    单片机新手小王

    从数据量角度算一下。假设双目1280x720 @ 60fps,灰度图,每秒数据量约12807201260 ≈ 132 MB。这还没算算法中间数据。HP端口理论带宽很高,但实际要考虑DDR控制器仲裁和效率。我建议:使用两个HP端口(或一个HP口的高性能从机接口)来实现读写并行。一个HP口负责将原始图像数据从DDR读到PL(如果你需要PS先做校正再给PL的话),另一个HP口负责将PL结果写回DDR。但最优方案还是楼上说的,让原始数据不经过DDR,直接在PL里从摄像头流到加速器。这需要你的校正和匹配算法都能流水线化。

    5小时前
  • Verilog小白在路上

    Verilog小白在路上

    别光盯着端口类型,整个数据流架构才是关键。我的经验是:1. 摄像头数据用PL端的MIPI/DPHY IP接收,输出AXI4-Stream。2. 在PL内部实现一个前处理模块(比如去拜耳、校正),然后直接喂给你的立体匹配硬件IP。3. 输出结果用AXI DMA(Scatter Gather模式)通过HP口写入DDR。为什么用HP不用ACP?ACP是给需要缓存一致性的加速器用的,比如PS跑Linux,加速器需要和CPU共享同一份数据。但你的立体匹配整个流程都在PL,PS只是偶尔来取结果,用HP带宽足够,延迟也更确定。数据放在DDR的固定地址或由PS分配的非缓存(Non-cacheable)区域,避免缓存一致性问题。

    5小时前
  • Verilog代码小白

    Verilog代码小白

    追求最低延迟的话,我的思路是让数据流尽量‘直通’,避免在DDR里来回搬运。摄像头数据通过MIPI CSI-2 RX子系统进入PL后,立刻进入你的立体匹配加速器IP进行运算。处理完的视差图,再通过VDMA或AXI4-Stream转AXI4-MM的IP,直接通过HP(高性能)端口写入DDR的特定区域。PS端的应用只需要去那个内存区域读取结果即可。这样,数据从进入PL到结果写入DDR,全程在PL内完成,PS只做最轻量的控制和读取,延迟最低。关键是要设计好PL内的流水线,确保实时吞吐量。

    5小时前
我要回答answer.notCanPublish
回答被采纳奖励100个积分
FPGA线上课程平台|最全栈的FPGA学习平台|FPGA工程师认证培训
请先登录