FPGA与OPENCV的联合仿真

对于初学者来说，图像处理行业，最佳仿真方式：FPGA+OPENCV，因为OPENCV适合商业化，适合自己写算法。

1）中间交互数据介质——txt文档

2）fpga写txt文档

  reg clk = 0;
 initial begin 
 forever #5 clk = ~clk;
 end
 
 reg RamWea = 0;
  reg Rden = 0;
 initial begin 
 #102; RamWea=1;
 #2560;RamWea=0;
 
 #1000; Rden = 1;
 #655360;Rden = 0;
 
 end
 
 reg [7:0] RamAddra=0;
always @ ( posedge clk ) 
begin  
if( RamWea ) RamAddra <= RamAddra + 1'b1;
else RamAddra <= 8'b0;
end
 
wire [7:0] RamDina = RamAddra;
 
 reg  [7 : 0] RdAddrb = 0;
always @ ( posedge clk ) 
begin  
if( Rden ) RdAddrb <= RdAddrb + 1'b1;
else RdAddrb <= 8'b0;
end

 wire [7 : 0] RdDoutb;
 
 
 blkram_8x256 blkram_8x256 (
  .clka             (clk),    // input wire clka
  .wea              (RamWea),      // input wire [0 : 0] wea
  .addra            (RamAddra),  // input wire [7 : 0] addra
  .dina             (RamDina),    // input wire [7 : 0] dina
  .clkb             (clk),    // input wire clkb
  .addrb            (RdAddrb),  // input wire [7 : 0] addrb
  .doutb            (RdDoutb)  // output wire [7 : 0] doutb
);


integer file_out;
initial
begin
    file_out = $fopen("E:\\CANNY\\CANNY\\CANNY.sim\\out_file0.txt");
    if (!file_out) 
    begin
        $finish;
    end
end            


reg RdenD1 = 0;
reg RdenD2 = 0;
always @ (posedge clk) 
begin  
RdenD1 <= Rden;
RdenD2 <= RdenD1;
end


always @ (posedge clk) 
begin  
    if( RdenD1 )
        $fwrite(file_out," %d",RdDoutb) ;//写入文件，在%d前加入一个空格，效果就是，个位数前有3个空格，两位数前两个空格，三位数前1个空格
end


always @ (posedge clk) 
begin  
    if( ~RdenD1 & RdenD2 )
       $fclose(file_out);
end

3）FPGA读取txt文档

 reg clk = 0;
 initial begin 
 forever #5 clk = ~clk;
 end
 
reg [7:0] din;
reg [7:0]data_sin[160:0];  
integer i;
    initial  
        begin  
            i=0;
            begin  
            $readmemh("E:\\CANNY\\CANNY\\CANNY.sim\\out_file0.txt",data_sin,0,160);  //0为起始地址，160为中止地址,readmemh为以十六进制读取，必须保证文本中是十六进制
            //存在一行每个用空格隔开，跟分行存，输出结果是一样的
            end  
            forever
            begin
                @(posedge clk)
                    begin
                        i <= i+1;
                        din <= data_sin[i];
                    end
            end
        end 

4）OPENCV读txt

FPGA以十进制%d写入的数据“1”，OPENCV读取时，使用fgets读取，读取的数据个数是以字符为形式读取，包括空格也算一个字符，“1”读取后，以%d显示的话，显示的是“1”的ASC码值，以%c显示才显示为“1”.
函数原型：char *fgets(char *str, int n, FILE *stream); 其从指定的流 stream 读取一行，并把它存储在 str 所指向的字符串内。当读取 (n-1) 个字符时，或者读取到换行符时，或者到达文件末尾时，它会停止，遇到空格不停止；

// for filelisting
#include <stdio.h>
#include <io.h>
// for fileoutput
#include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include<iostream>
using namespace std;
#define IMAGE_SIZE 256*256
#define IMAGE_WIDTH 256
#define IMAGE_HEIGHT 256
#define MAX_LINE 4*IMAGE_SIZE+1   //+1是因为最后一个字符不会读取
int main()
{
	char buf[MAX_LINE];  /*缓冲区*/
	FILE *fp;            /*文件指针*/
	int len;             /*行字符个数*/
	if ((fp = fopen("E:\\CANNY\\CANNY\\CANNY.sim\\out_file0.txt", "r")) == NULL)
	{
		perror("fail to read");
		exit(1);
	}
		if (fgets(buf, MAX_LINE, fp) != NULL)
	{
		len = strlen(buf); /*从指定的流 stream 读取一行，并把它存储在str所指向的字符串内。当读取(n - 1)个字符时，或者读取到换行符时，或者到达文件末尾时，它会停止*/
		printf(":::::::%d\n", len);
		/*for (int i = 0; i < len; i++)
		{
			printf("%c\n", buf[i]);
		}*/
	}

	int image[IMAGE_SIZE];
	int CombData;
	for (int i = 0; i < len; i++)
	{
		int j = i % 4;
		int k = i / 4;
		int hundred, ten, unit;
		if (j == 1)
		{ 
			if (buf[i] == 32) hundred = 0;//空格
			else hundred = buf[i] - 48; 
			//printf("hundred:%d\n", hundred); 
		}
		else if (j == 2) 
		{ 
			if (buf[i] == 32) ten = 0;
			else ten = buf[i] - 48;
			//printf("ten:%d\n", ten);
		}
		else if (j == 3)
		{
			unit = buf[i] - 48;
			//printf("unit:%d\n", unit);
			CombData = hundred * 100 + ten * 10 + unit;
			image[k] = CombData;
		}
	}
	

	//for (int i = 0; i < 10; i++)
	//{
	//	printf("%d\n", image[i]);
	//}

	#define IMAGE_WIDTH 256
	#define IMAGE_HEIGHT 256


	Mat ImageToShow = Mat(IMAGE_HEIGHT, IMAGE_WIDTH, CV_8UC1);

	for(int i=0;i<IMAGE_HEIGHT;i++)
		for (int j = 0; j < IMAGE_WIDTH; j++)
		{
			ImageToShow.at<uchar>(i, j) = image[i*IMAGE_WIDTH + j];
		}
	imshow("原始图", ImageToShow);
	imwrite("E:\\CANNY\\CANNY\\CANNY.sim\\output.bmp", ImageToShow);
	waitKey();

}

5）OPENCV写txt

	char buf[MAX_LINE];  /*缓冲区*/
	FILE *fp;            /*文件指针*/
	int len;             /*行字符个数*/
	if ((fp = fopen("E:\\CANNY\\CANNY\\CANNY.sim\\out_file0.txt", "w")) == NULL)
	{
		perror("fail to read");
		exit(1);
	}
	char name[10] = { 'n1' ,'n2' , 'n3' , 'n4' , 'n5' , 'n6' , 'n7' , 'n8' , 'n9' , '\0'};
	fputs(name, fp);
	return 0;

写入的也是以单个字符形式。