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基于SoC FPGA異構平臺的魔方快速還原系統設計與實(shí)現
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TP274

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國家自然科學(xué)基金(61704050)


A fast Rubik
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    摘要:

    本設計基于SoC FPGA異構平臺,充分利用FPGA和HPS各自的優(yōu)勢,實(shí)現了一套高性能的魔方快速還原系統。系統由開(kāi)發(fā)板,魔方還原機械結構,CCD攝像頭以及VGA顯示器組成。FPGA端實(shí)現攝像頭圖像采集和魔方色塊RGB值的獲取;HPS端完成顏色識別,運用二階段算法還原魔方,然后將還原步驟編碼之后回傳給FPGA,由FPGA中的并行舵機控制模塊實(shí)現對魔方還原機械結構精準快速的控制,從而完成實(shí)體魔方的還原。測試結果表明,對于任意隨機打亂的三階魔方,整個(gè)識別以及還原過(guò)程在一分鐘內完成。

    Abstract:

    This design realized a fast Rubik"s Cube solving system with high performance based on SoC FPGA heterogeneous platform. The system is consist of a development board, a Rubik"s Cube reduction machine structure, a CCD camera and a VGA display. To make full use of the advantages of each other, FPGA and HPS have different work. Firstly, the FPGA captures the image from CCD camera and gets the RGB values of each face of the Rubik"s Cube. The HPS obtains all the RGB values of all six faces, then recognizes the color to know the initial state of the Rubik"s cube. Finally, to solute the Rubik"s Cube by using the two-stage reduction algorithm. After the solution steps code is passed back to the FPGA, the parallel servo control module in FPGA completes the restoration of the real Rubik"s Cube reduction by controlling the machine structure precisely. The test results show that for any three-order Rubik"s Cube, the whole recognition and restoration process is completed in one minute.

    參考文獻
    相似文獻
    引證文獻
引用本文

盧仕,張志文,張寅,萬(wàn)美琳.基于SoC FPGA異構平臺的魔方快速還原系統設計與實(shí)現計算機測量與控制[J].,2019,27(6):213-217.

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  • 收稿日期:2018-11-29
  • 最后修改日期:2018-12-17
  • 錄用日期:2018-12-17
  • 在線(xiàn)發(fā)布日期: 2019-06-12
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