题目：基于Nios II 处理器的数字音视频系统的设计与实现

目前嵌入式数字音视频系统常用的系统方案主要有两种。第一种方案是以嵌入式处理器为核心，独立完成对音频和视频的前端采集、数据处理、数据控制、数据存储等功能；第二种方案是以嵌入式处理器为系统控制模块，通用DSP（Digital Signal Processing，数字信号处理器）为协处理器进行对音频和视频的控制。第一种方案结构简单，但是所有的处理通过软件来实现，所以速度相对比较慢。第二种方案以DSP进行数据预处理，在一定程度上提高了系统速度，但是其结构复杂，功能可扩展性差。本文探讨了一种基于Nios II处理器来实现数字音视频系统的设计方案——以下载到FPGA（Field Programable Gate Array，现场可编程门阵列）的软核CPU为系统控制模块，并运用FPGA逻辑单元及自行设计的功能扩展板实现对音频和视频的各种处理，作为专用模块供系统控制模块调用，从而实现数字音视频系统。这种方案通过可编程逻辑器件及外围功能扩展板来实现，具有灵活的设计方式，可裁减、可扩充、可升级，并具备软硬件在系统可编程的功能，而且音频和视频处理的大多数功能和算法通过调用自行设计的功能扩展板上的硬件模块或者通过调用采用Verilog HDL（Hardware Description Language）硬件描述语言设计的专用音视频处理模块来实现，在很大程度上提高了系统速度。本课题期望将人们日常生活中时常使用的数字录音笔、MP3、数码相机的功能通过Nios II处理器构成一种新型的集MP3、数字录音笔、简易数码相机等功能为一体的数字音视频系统。课题完成后，将课题设计成比较独立的三个部分供三组学生独立完成的创新性实验，有利于培养学生的科研能力和创新能力，有利于培养具有高素质和高专业技能的嵌入式系统设计与开发人员，具有一定的实用价值。论文给出了系统的总体设计方案，完成了系统的硬件设计（包括录音放音子系统、音频子系统、视频子系统三部分的原理图设计、PCB图的设计和功能扩展板的制作），完成了部分软件编写工作，实现了系统的部分功能，对系统的测试结果进行了分析，并根据实际情况分析和讨论了系统的进一步工作。