浅析FPGA设计技巧之乒乓操作

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在搭建视频图像采集系统时，为了达到显示的实时性和同步性，视频流的传输存储通常采用乒乓操作来进行。我这里用的是SDRAM作为存储单元，使用SDRAM中的两片Bank组成一个乒乓块。

乒乓操作要解决的根本问题不是读写不匹配的问题，而是要用低速器件满足高速数据流的处理问题。这里是针对于视频图像采集时的具体情况分析。

摄像头输入的视频源为640x480@30Hz（我这里使用的是OV7725），VGA的驱动显示为640x480@60Hz，也就是说，摄像头发送过来一帧，但VGA已经扫描了两帧，这里就会存在问题是，直接把摄像头发送过来的视频流数据显示，可能会出现两帧重叠现象。

上图是没有乒乓操作的存储，在t0时刻SDRAM完成了1/2帧的存储，VGA已经显示了1帧，t1时刻SDRAM完成1帧的存储，VGA显示了两帧，到了t2时刻可以看到第一帧和第二帧的是交叠的，在理想的情况下这样显示其实是没有什么问题，即使你的t2时刻第一帧图像和第二帧的图像重合，人的肉眼也察觉不到。但是实际上考虑到硬件本身的因素，摄像头输出的帧率并不能保证完美的640*480@30Hz，这样如果持续单帧存储，那么这样的两帧交叠可能会更严重，乒乓操作可以解决这个问题。

我们为了确保当前显示的一帧是完整的一帧，使用两个Bank进行分别存取，在刚开始的时候摄像头给Bank0写入数据，写满Bank0然后切换到Bank3写数据，VGA读取Bank3的数据，读完一帧切换到Bank0读取数据。这样基本上可以保证两帧交叠的概率降低。

在写模块里加上

在读模块里加上

然后就可以实现乒乓操作了

这种写法没有考虑到，如果读写处于同一个Bank操作，还有读写请求同时进行该如何解决。

SDRAM两片Bank乒乓操作出现的情况及解决办法

https://www.cnblogs.com/aslmer/p/6097882.html

使用乒乓操作前后视频效果

https://v.qq.com/x/page/o0844ofkwpl.html

作者 NingHeChuan

来源 公众号 硅农