本文设计了一种基于ALTERA的FPGA的自定义四点灰度卷积指令,使用NIOSⅡ软核添自定义指令,使用VHDL硬件描述语言设计四像素点卷积的硬件,并挂载到ALU上,通过硬件方法处理四个灰度像素点和对应卷积核的卷积运算,实现SOPC对图像处理的卷积部分的加速。并在软件中配合该指令进行C语言程序的调用。该模块可以灵活的运用到其他NIOSⅡ的系统上。使用时间戳记录时间,测试该软硬件结合的自定义指令处理方法针对不同大小的卷积核,相较于C语言软件处理卷积运算可以节省70%以上的运行时间。
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