Cypress DCT-1D Betriebsanweisung Seite 36
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Bewertet. / 5. Basierend auf Kundenbewertungen
36
CHAPTER 3. LAB TASK 1 - INTERFACING TO THE WISHBONE BUS
3.4 A Benchmark Program
3.4.1 JPEG Compression
We will use the first part, DCT, of the JPEG compression algorithm to test our com-
puter. This section is inspired by [3]. We begin with a short discussion of how DCT
works.
3.4.2 Integer DCT
The two dimensional discrete cosine transform (DCT) for an 8 × 8 array a[x, y] is
defined as
A[u, v] = c[u]c[v] ·
7
X
x=0
7
X
y=0
a[x, y] cos
πu
8
(x +
1
2
) cos
πv
8
(y +
1
2
) (3.1)
where c[0] = 1/
√
8 and c[u] = 1/2 when u 6= 0.
The transform in (3.1) can be separated. First compute a one-dimensional DCT on
each row and then a one-dimensional DCT on each column.
A[u, v] = c[v] ·
7
X
y=0
(
c[u]
7
X
x=0
a[x, y] cos
2π
32
(2x + 1)u
)
cos
2π
32
(2v + 1)y (3.2)
The innermost part of (3.1) is the 1-D DCT, which we repeat with slightly different
notation:
A[u] = c[u] ·
7
X
x=0
a[x] cos
2π
32
(2x + 1)u
(3.3)
By using all possible symmetries of the cosine function it is not so difficult to figure
out a fast DCT, see Figure 3.7. This computation scheme is usually referr ed to as
Loeffler’s algorithm. It computes the 1-D DCT as defined in (3.2) multiplied with
√
8.
0
4
2
6
7
3
5
1
0
1
2
3
4
5
6
7
stage 1 stage 2 stage 3 stage 4
√
2c6
c3
c1
Figure 3.7: Loeffler’s original algorithm for fast DCT. Black circles means addition,
dashed lines multiplication with -1 and white circles multiplication with
√
2. White
boxes marked cn denote rotation with nπ/16.
The white boxes in Figure 3.7 denote rotation with nπ/16 :
x
out
= x
in
· cos nπ/16 + y
in
· sin nπ/16
y
out
= −x
in
· sin nπ/16 + y
in
· cos nπ/16
(3.4)
- Laboratory manual for TSEA44 1
- Contents 3
- CONTENTS 4
- The system 7
- 1.2 Hardware 8
- 1.2. HARDWARE 9
- 1.2.3 Virtex-II 4000 FPGA 10
- 1.3 Open RISC 11
- CHAPTER 1. THE SYST EM 12
- 1.3.3 OR1200 CPU 13
- 1.3.5 Memory Controller 15
- 1.3.6 Ethernet Controller 15
- 1.4 Software 16
- 1.4. SOFTWARE 17
- 1.4.4 µClinux 20
- Lab task 0 - Build a UART in 23
- 2.2.2 The hardware 24
- 2.2.3 A simple testbench 24
- 2.2. A SIMPLE UART 25
- 2.3 Exercises 26
- Preparation task 1 26
- Laboration task 1 26
- 2.4 gtkterm usage 27
- Wishbone bus 29
- Master Slave 30
- 3.2.1 A Wishbone Interconnect 31
- 3.3 A Simple Computer 32
- Preparation task 2 33
- Preparation task 3 34
- Preparation task 4 34
- Laboration task 2 35
- 3.4 A Benchmark Program 36
- 3.4. A BENCHMARK PROGRAM 37
- Preparation task 5 38
- Laboration task 3 39
- 3.6 Useful Commands 40
- 3.7.1 A Note on Volatile 41
- Lab task 2 - Design a JPEG 43
- Preparation task 6 44
- 4.2.2 Distributed RAMs 45
- Preparation task 7 46
- Laboration task 4 47
- Laboration task 5 47
- 4.3 Introduction to µClinux 47
- Laboration task 6 47
- Laboration task 7 48
- 4.4 Introduction to jpegfiles 48
- Preparation task 8 49
- Laboration task 8 50
- Laboration task 9 50
- 4.5 Timestamps 50
- 4.6 Quantization 51
- Preparation task 9 52
- 4.7 Tips and tricks 53
- Lab task 3 55
- WAITREADY 56
- GETBLOCK 56
- WAITREADY_LAST RELEASEBUS 56
- 5.1.2 jpeg_dma.sv 56
- Preparation task 10 58
- Laboration task 10 58
- Laboration task 11 58
- Laboration task 12 58
- CHAPTER 5. LAB TASK 3 60
- Chapter 6 61
- Preparation task 11 62
- Preparation task 12 62
- 6.2 Adding a New Instruction 62
- 6.3 Proposed Architecture 63
- 6.4 Hardware Implementation 64
- 6.5 Software Implementation 65
- Laboration task 13 67
- Laboration task 14 67
- 6.7 Tips and tricks 68
- 6.9 Beyond tsea44 70
- Bibliography 71
- BIBLIOGRAPHY 72
- Open RISC Reference Platform 73
- A.2 Interrupts 74
- The Wishbone specification 75
- B.2 Interface signals 76
- −WSS−CLK_I 77
- B.5 System Verilog Interface 79
- Tips & Trix 81
- APPENDIX C. TIPS & TRIX 82
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