finish domosaic2 simulate
This commit is contained in:
parent
ee812630dd
commit
507f116560
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@ -5,3 +5,9 @@
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*.mpf
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*.mpf
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*.mti
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*.mti
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||||||
**/obj_dir/
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**/obj_dir/
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**/logs/
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*.vcd
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*.tif
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*.bin
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*.dat
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*.png
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@ -12,7 +12,6 @@ module demosaic2 #(
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input data_en,
|
input data_en,
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||||||
input [DATA_SIZE - 1:0] data_in [2:0], // 数据输入线,0、1、2分别表示第一、二、三行
|
input [DATA_SIZE - 1:0] data_in [2:0], // 数据输入线,0、1、2分别表示第一、二、三行
|
||||||
output reg data_que, // 数据请求线,高电平:请求三个数据,直到读取完才拉低
|
output reg data_que, // 数据请求线,高电平:请求三个数据,直到读取完才拉低
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||||||
output reg data_line, // 新一行请求数据线,高电平:请求九个数据,直到读取完才拉低
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||||||
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||||||
// en: 输出数据有效信号,高电平有效
|
// en: 输出数据有效信号,高电平有效
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||||||
output reg out_en,
|
output reg out_en,
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||||||
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@ -46,7 +45,7 @@ module demosaic2 #(
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||||||
end
|
end
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||||||
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||||||
// 下一状态更新
|
// 下一状态更新
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||||||
always @(*) begin
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always @(state or cnt_data) begin
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||||||
case (state)
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case (state)
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||||||
// 记录够3x3个数据后,进行rgb转换
|
// 记录够3x3个数据后,进行rgb转换
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||||||
READ_DATA: nextState = (cnt_data >= 3) ? COLOR_GEN : READ_DATA;
|
READ_DATA: nextState = (cnt_data >= 3) ? COLOR_GEN : READ_DATA;
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||||||
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@ -65,7 +64,6 @@ module demosaic2 #(
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||||||
out_g <= 0;
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out_g <= 0;
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out_r <= 0;
|
out_r <= 0;
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||||||
data_que <= 0;
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data_que <= 0;
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data_line <= 1;
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||||||
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||||||
// 内部寄存器初始化
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// 内部寄存器初始化
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||||||
pos_x <= 0;
|
pos_x <= 0;
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||||||
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@ -78,28 +76,32 @@ module demosaic2 #(
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||||||
case (state)
|
case (state)
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||||||
// 读取数据
|
// 读取数据
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||||||
READ_DATA: begin
|
READ_DATA: begin
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// 请求数据
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if (cnt_data <= 2) begin
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data_que <= 1;
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data_que <= 1;
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if (cnt_data < 2)
|
end
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||||||
data_line <= 1;
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||||||
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|
||||||
if (data_en) begin
|
if (data_en) begin
|
||||||
data_cache[cnt_data][0] <= data_in[0];
|
data_cache[cnt_data][0] <= data_in[0];
|
||||||
data_cache[cnt_data][1] <= data_in[1];
|
data_cache[cnt_data][1] <= data_in[1];
|
||||||
data_cache[cnt_data][2] <= data_in[2];
|
data_cache[cnt_data][2] <= data_in[2];
|
||||||
|
|
||||||
cnt_data <= cnt_data + 1;
|
cnt_data <= cnt_data + 1;
|
||||||
|
data_que <= 0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
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||||||
COLOR_GEN: begin
|
COLOR_GEN: begin
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||||||
// 取消数据请求
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data_que <= 0;
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data_line <= 0;
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||||||
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||||||
// 生成rgb图像
|
// 生成rgb图像
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||||||
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// data case 0 case 1 case 2 case 3
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// 0 1 2 G R G R G R B G B G B G
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// 3 4 5 B G B G B G G R G R G R
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// 6 7 8 G R G R G R B G B G B G
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||||||
case (raw_type)
|
case (raw_type)
|
||||||
0: begin // Missing B, R on G
|
0: begin // Missing B, R on G
|
||||||
red <= (data_cache[0][1] + data_cache[2][1]) / 2;
|
blue <= (data_cache[0][1] + data_cache[2][1]) / 2;
|
||||||
blue <= (data_cache[1][0] + data_cache[1][2]) / 2;
|
red <= (data_cache[1][0] + data_cache[1][2]) / 2;
|
||||||
green <= data_cache[1][1];
|
green <= data_cache[1][1];
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -116,12 +118,18 @@ module demosaic2 #(
|
||||||
end
|
end
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||||||
|
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||||||
3: begin // Missing B, R on G
|
3: begin // Missing B, R on G
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||||||
blue <= (data_cache[0][1] + data_cache[2][1]) / 2;
|
red <= (data_cache[0][1] + data_cache[2][1]) / 2;
|
||||||
red <= (data_cache[1][0] + data_cache[1][2]) / 2;
|
blue <= (data_cache[1][0] + data_cache[1][2]) / 2;
|
||||||
green <= data_cache[1][1];
|
green <= data_cache[1][1];
|
||||||
end
|
end
|
||||||
endcase
|
endcase
|
||||||
raw_type <= raw_type + 1;
|
|
||||||
|
case (raw_type)
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||||||
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0: raw_type <= 1;
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||||||
|
1: raw_type <= 0;
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||||||
|
2: raw_type <= 3;
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||||||
|
3: raw_type <= 2;
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||||||
|
endcase
|
||||||
end
|
end
|
||||||
|
|
||||||
WRITE_DATA: begin
|
WRITE_DATA: begin
|
||||||
|
@ -138,23 +146,23 @@ module demosaic2 #(
|
||||||
|
|
||||||
// 记录位置寄存器自增,并处理缓存数据
|
// 记录位置寄存器自增,并处理缓存数据
|
||||||
pos_x <= pos_x + 1;
|
pos_x <= pos_x + 1;
|
||||||
if (pos_x >= IM_WIDTH - 2) begin
|
if (pos_x >= IM_WIDTH - 2 - 1) begin
|
||||||
cnt_data <= 0;
|
cnt_data <= 0;
|
||||||
pos_x <= 0;
|
pos_x <= 0;
|
||||||
pos_y <= pos_y + 1;
|
pos_y <= pos_y + 1;
|
||||||
if (pos_y >= IM_HEIGHT - 2)
|
if (pos_y >= IM_HEIGHT - 2 - 1)
|
||||||
pos_y <= 0;
|
pos_y <= 0;
|
||||||
end
|
end
|
||||||
else begin
|
else begin
|
||||||
cnt_data <= 2;
|
cnt_data <= 2;
|
||||||
|
|
||||||
// 窗口右移
|
// 窗口右移
|
||||||
data_cache[0][0] <= data_cache[0][1];
|
data_cache[0][0] <= data_cache[1][0];
|
||||||
data_cache[1][0] <= data_cache[1][1];
|
data_cache[0][1] <= data_cache[1][1];
|
||||||
data_cache[2][0] <= data_cache[2][1];
|
data_cache[0][2] <= data_cache[1][2];
|
||||||
data_cache[0][1] <= data_cache[0][2];
|
data_cache[1][0] <= data_cache[2][0];
|
||||||
data_cache[1][1] <= data_cache[1][2];
|
data_cache[1][1] <= data_cache[2][1];
|
||||||
data_cache[2][1] <= data_cache[2][2];
|
data_cache[1][2] <= data_cache[2][2];
|
||||||
end
|
end
|
||||||
end
|
end
|
||||||
endcase
|
endcase
|
||||||
|
|
|
@ -91,11 +91,6 @@ run:
|
||||||
@mkdir -p logs
|
@mkdir -p logs
|
||||||
obj_dir/V$(TOP_MODULE) +trace
|
obj_dir/V$(TOP_MODULE) +trace
|
||||||
|
|
||||||
@echo
|
|
||||||
@echo "-- COVERAGE ----------------"
|
|
||||||
@rm -rf logs/annotated
|
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||||||
$(VERILATOR_COVERAGE) --annotate logs/annotated logs/coverage.dat
|
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||||||
|
|
||||||
@echo
|
@echo
|
||||||
@echo "-- DONE --------------------"
|
@echo "-- DONE --------------------"
|
||||||
@echo "To see waveforms, open vlt_dump.vcd in a waveform viewer"
|
@echo "To see waveforms, open vlt_dump.vcd in a waveform viewer"
|
||||||
|
|
|
@ -39,7 +39,9 @@ int sc_main(int argc, char* argv[]) {
|
||||||
|
|
||||||
// Read image
|
// Read image
|
||||||
uint8_t buf[IM_SIZE * 2] = {0};
|
uint8_t buf[IM_SIZE * 2] = {0};
|
||||||
in_image.read((char*)buf, IM_SIZE);
|
in_image.read((char*)buf, IM_SIZE * 2);
|
||||||
|
// for (uint32_t i = 0; i < IM_SIZE * 2; i++)
|
||||||
|
// printf("0x%02x\t", buf[i]);
|
||||||
in_image.close();
|
in_image.close();
|
||||||
// Reshape data
|
// Reshape data
|
||||||
uint16_t image[IM_HEIGHT][IM_WIDTH] = {0};
|
uint16_t image[IM_HEIGHT][IM_WIDTH] = {0};
|
||||||
|
@ -47,6 +49,7 @@ int sc_main(int argc, char* argv[]) {
|
||||||
for (int y = 0; y < IM_HEIGHT; y++) {
|
for (int y = 0; y < IM_HEIGHT; y++) {
|
||||||
for (int x = 0; x < IM_WIDTH; x++) {
|
for (int x = 0; x < IM_WIDTH; x++) {
|
||||||
image[y][x] = (uint16_t)buf[i] + ((uint16_t)buf[i + 1] << 8);
|
image[y][x] = (uint16_t)buf[i] + ((uint16_t)buf[i + 1] << 8);
|
||||||
|
i++;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
@ -83,7 +86,6 @@ int sc_main(int argc, char* argv[]) {
|
||||||
|
|
||||||
sc_signal<bool> in_en;
|
sc_signal<bool> in_en;
|
||||||
sc_signal<bool> in_que;
|
sc_signal<bool> in_que;
|
||||||
sc_signal<bool> in_line;
|
|
||||||
sc_signal<uint32_t> data_in[3];
|
sc_signal<uint32_t> data_in[3];
|
||||||
|
|
||||||
sc_signal<bool> out_en;
|
sc_signal<bool> out_en;
|
||||||
|
@ -99,7 +101,6 @@ int sc_main(int argc, char* argv[]) {
|
||||||
demo->reset(reset);
|
demo->reset(reset);
|
||||||
demo->data_en(in_en);
|
demo->data_en(in_en);
|
||||||
demo->data_que(in_que);
|
demo->data_que(in_que);
|
||||||
demo->data_line(in_line);
|
|
||||||
demo->data_in[0](data_in[0]);
|
demo->data_in[0](data_in[0]);
|
||||||
demo->data_in[1](data_in[1]);
|
demo->data_in[1](data_in[1]);
|
||||||
demo->data_in[2](data_in[2]);
|
demo->data_in[2](data_in[2]);
|
||||||
|
@ -125,8 +126,11 @@ int sc_main(int argc, char* argv[]) {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Simulate until $finish
|
// Simulate until $finish
|
||||||
|
bool flag_posedge = 0;
|
||||||
|
bool clk_last = 0, clk_now = 0;
|
||||||
uint16_t pos_x = 0, pos_y = 0;
|
uint16_t pos_x = 0, pos_y = 0;
|
||||||
uint32_t out[IM_SIZE] = {0}, out_head = 0;
|
uint16_t out[IM_SIZE] = {0};
|
||||||
|
uint32_t out_head = 0;
|
||||||
while (!Verilated::gotFinish()) {
|
while (!Verilated::gotFinish()) {
|
||||||
// Flush the wave files each cycle so we can immediately see the output
|
// Flush the wave files each cycle so we can immediately see the output
|
||||||
// Don't do this in "real" programs, do it in an abort() handler instead
|
// Don't do this in "real" programs, do it in an abort() handler instead
|
||||||
|
@ -139,11 +143,23 @@ int sc_main(int argc, char* argv[]) {
|
||||||
reset.write(0); // Deassert reset
|
reset.write(0); // Deassert reset
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
// Clock posedge generatre
|
||||||
|
clk_now = clk.read();
|
||||||
|
if (!clk_last && clk_now)
|
||||||
|
flag_posedge = 1;
|
||||||
|
clk_last = clk_now;
|
||||||
|
|
||||||
// Send image data and Read RGB image data
|
// Send image data and Read RGB image data
|
||||||
if (sc_time_stamp() > sc_time(10, SC_NS) && clk.posedge()) {
|
if (sc_time_stamp() > sc_time(10, SC_NS) && flag_posedge) {
|
||||||
|
flag_posedge = 0;
|
||||||
// Send image data to demosaic
|
// Send image data to demosaic
|
||||||
if (in_que.read() && pos_y < IM_HEIGHT) {
|
if (in_que.read() && pos_y < IM_HEIGHT - 2) {
|
||||||
in_en.write(1);
|
in_en.write(1);
|
||||||
|
|
||||||
|
printf("x=%3d, y=%3d, data=0x%04x\t", pos_x, pos_y, image[pos_y + 0][pos_x]);
|
||||||
|
printf("x=%3d, y=%3d, data=0x%04x\t", pos_x, pos_y, image[pos_y + 1][pos_x]);
|
||||||
|
printf("x=%3d, y=%3d, data=0x%04x\n", pos_x, pos_y, image[pos_y + 2][pos_x]);
|
||||||
|
|
||||||
data_in[0].write(image[pos_y + 0][pos_x++]);
|
data_in[0].write(image[pos_y + 0][pos_x++]);
|
||||||
data_in[1].write(image[pos_y + 1][pos_x++]);
|
data_in[1].write(image[pos_y + 1][pos_x++]);
|
||||||
data_in[2].write(image[pos_y + 2][pos_x++]);
|
data_in[2].write(image[pos_y + 2][pos_x++]);
|
||||||
|
@ -164,6 +180,8 @@ int sc_main(int argc, char* argv[]) {
|
||||||
}
|
}
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
|
if (sc_time_stamp() > sc_time(2600, SC_US))
|
||||||
|
break;
|
||||||
// Simulate 1ns
|
// Simulate 1ns
|
||||||
sc_start(1, SC_NS);
|
sc_start(1, SC_NS);
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
@ -177,11 +195,6 @@ int sc_main(int argc, char* argv[]) {
|
||||||
tfp = nullptr;
|
tfp = nullptr;
|
||||||
}
|
}
|
||||||
|
|
||||||
// Coverage analysis (calling write only after the test is known to pass)
|
|
||||||
#if VM_COVERAGE
|
|
||||||
Verilated::mkdir("logs");
|
|
||||||
VerilatedCov::write("logs/coverage.dat");
|
|
||||||
#endif
|
|
||||||
// Save final output image
|
// Save final output image
|
||||||
for (uint32_t i = 0; i < IM_SIZE; i++) {
|
for (uint32_t i = 0; i < IM_SIZE; i++) {
|
||||||
buf[i * 2] = (out[i] & 0xffff0000) >> 16;
|
buf[i * 2] = (out[i] & 0xffff0000) >> 16;
|
||||||
|
|
262144
Demosaic/sim/test.dat
262144
Demosaic/sim/test.dat
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
|
@ -5,15 +5,19 @@ cut_width = 512
|
||||||
cut_height = 256
|
cut_height = 256
|
||||||
|
|
||||||
if __name__ == '__main__':
|
if __name__ == '__main__':
|
||||||
txt = open('./test.dat', 'w')
|
# txt = open('./test.dat', 'w')
|
||||||
|
binfile = open('./test.bin', "wb")
|
||||||
image = imageio.imread_v2('./im.tif')
|
image = imageio.imread_v2('./im.tif')
|
||||||
|
|
||||||
print(image.shape)
|
print(image.shape)
|
||||||
cut = image[0:cut_height, 0:cut_width]
|
cut = image[0:cut_height, 0:cut_width]
|
||||||
print(cut.shape)
|
print(cut.shape)
|
||||||
cut = np.array(cut, dtype=np.int16)
|
cut = np.array(cut, dtype=np.int16)
|
||||||
|
|
||||||
for data in list(cut.flatten()):
|
for data in list(cut.flatten()):
|
||||||
txt.write('%02x\n%02x\n' % (data & 0x00ff, (data & 0xff00) >> 4))
|
# txt.write('%02x\n%02x\n' % (data & 0x00ff, (data & 0xff00) >> 4))
|
||||||
txt.close()
|
binfile.write(data)
|
||||||
|
# txt.close()
|
||||||
|
binfile.close()
|
||||||
|
|
||||||
imageio.imsave('./test.tif', cut)
|
# imageio.imsave('./test.tif', cut)
|
|
@ -1,10 +1,10 @@
|
||||||
import imageio
|
import imageio
|
||||||
import numpy as np
|
import numpy as np
|
||||||
|
|
||||||
im_width = 1936
|
im_width = 512
|
||||||
im_height = 1088
|
im_height = 256
|
||||||
|
|
||||||
if __name__ == '__main__':
|
if __name__ == '__main__':
|
||||||
raw = np.fromfile('./test.raw', dtype=np.int8)
|
raw = np.fromfile('./out.bin', dtype=np.int16)
|
||||||
image = raw.reshape((im_height, im_width))
|
image = raw.reshape((im_height, im_width))
|
||||||
imageio.imsave("./test.tif", image)
|
imageio.imsave("./out.png", image)
|
||||||
|
|
File diff suppressed because it is too large
Load Diff
Binary file not shown.
26
isp.v
26
isp.v
|
@ -18,9 +18,9 @@ module isp #(
|
||||||
output reg data_que, // 数据请求线,高电平:请求三个数据,直到读取完才拉低
|
output reg data_que, // 数据请求线,高电平:请求三个数据,直到读取完才拉低
|
||||||
output reg data_line, // 新一行请求数据线,高电平:请求九个数据,直到读取完才拉低
|
output reg data_line, // 新一行请求数据线,高电平:请求九个数据,直到读取完才拉低
|
||||||
|
|
||||||
input out_que,
|
output out_clk,
|
||||||
output out_en,
|
output out_en,
|
||||||
output [15:0] data_out
|
output [31:0] data_out
|
||||||
);
|
);
|
||||||
// 三通道合成RGB图像
|
// 三通道合成RGB图像
|
||||||
wire rgb_en;
|
wire rgb_en;
|
||||||
|
@ -36,6 +36,8 @@ module isp #(
|
||||||
wire RAM_in_que; // RAM 请求数据
|
wire RAM_in_que; // RAM 请求数据
|
||||||
wire [3 * COLOR_DEPTH - 1:0] RAM_in_data;
|
wire [3 * COLOR_DEPTH - 1:0] RAM_in_data;
|
||||||
|
|
||||||
|
assign out_clk = clk;
|
||||||
|
|
||||||
demosaic2 #(
|
demosaic2 #(
|
||||||
.IM_WIDTH(1936),
|
.IM_WIDTH(1936),
|
||||||
.IM_HEIGHT(1088),
|
.IM_HEIGHT(1088),
|
||||||
|
@ -79,17 +81,17 @@ module isp #(
|
||||||
.data_out(RAM_in_data)
|
.data_out(RAM_in_data)
|
||||||
);
|
);
|
||||||
|
|
||||||
RGB_to_RAM write_to_RAM (
|
// RGB_to_RAM write_to_RAM (
|
||||||
.clk(clk),
|
// .clk(clk),
|
||||||
.reset(reset),
|
// .reset(reset),
|
||||||
|
|
||||||
.in_en(RAM_in_en),
|
// .in_en(RAM_in_en),
|
||||||
.in_que(RAM_in_que),
|
// .in_que(RAM_in_que),
|
||||||
.data_in(RAM_in_data),
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