各算法/协议知识理论笔记（fpga）

一、利用fifo对3行数据求和

需要2个fifo保存第0行和第1行的数据，如下图

比如有20行数据，则将一行一行的输给fifo2, fifo2出来的数据再给fifo1.当fifo和fifo1有数据时，在准备给 fifo2输入新的一行数据时，同时读出fifo2，fifo1保存的当行的第一个数据，将这三个数据做加法运算得到结果。

二、sobel边缘检测算法

针对灰度图像做边缘检测，Soble 算法的核心就是 Sobel 算子，该算子包含两组 3x3 的矩阵。

对于图像而言，取 3 行 3 列的图像数据，将图像数据与对应位置的算子的值相乘再相加，得到 x 方向的 Gx，和 y 方向的 Gy，将得到的 Gx 和 Gy，平方后相加，再取算术平方根，得到 Gxy，近似值为 Gx 和 Gy 绝对值之和，将计算得到的 Gxy 与我们设定的阈值相比较，Gxy 如果大于阈值，表示该点为边界点，此点显示黑点，否则显示白点。

三、SPI协议

1. SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口）通讯协议，是 Motorola 公司提出的一种同步串行接口技术，是一种高速、全双工、同步通信总线，在芯片中只占用四根管脚用来控制及数据传输，广泛用于 EEPROM、Flash、RTC（实时时钟）、ADC（数模转换器）、DSP（数字信号处理器）以及数字信号解码器上，是常用的也是较为重要的通讯协议之一。

2. SPI 通讯协议的优点是支持全双工通信，通讯方式较为简单，且相对数据传输速率较快；缺点是没有指定的流控制，没有应答机制确认数据是否接收，与 IIC 总线通讯协议相比，在数据可靠性上有一定缺陷，

3. SPI 通讯设备之间的连接方式可分为一主一从和一主多从

SPI 通讯协议包含 1 条时钟信号线、2 条数据总线和 1 条片选信号线， 时钟信号线为SCK，2 条数据总线分别为 MOSI(主输出从输入)、MISO(主输入从输出)，片选信号线为CS

SCK (Serial Clock)：时钟信号线，用于同步通讯数据。

MOSI (Master Output， Slave Input)：主设备输出/从设备输入引脚。

MISO (Master Input，Slave Output)：主设备输入/从设备输出引脚。

CS(Chip Select)：片选信号线，也称为 CS_N，以下用 CS_N 表示，而每个从设备都有独立的这一条 CS_N 信号线，本信号线独占主机的一个引脚，即有多少个从设备，就有多少条片选信号线，SPI 通讯以 CS_N 线置低电平为开始信号，以 CS_N 线被拉高作为结束信号。

4. 通讯模式

SPI 通讯协议一共有四种通讯模式，模式 0、模式 1、模式 2 以及模式 3，这 4 种模式分别由时钟极性(CPOL，Clock Polarity)和时钟相位(CPHA，Clock Phase)来定义，其中CPOL 参数规定了空闲状态CS_N 为高电平，设备未被选中)时 SCK 时钟信号的电平状态，CPHA 规定了数据采样是在 SCK 时钟的奇数边沿还是偶数边沿。