基于FPGA的實時無損數據壓縮系統設計
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用FPGA實現LZW算法要解決以下幾個問題：
①壓縮過程中字典的緩存問題。因為所有數據處理和傳輸工作都是由FPGA完成，且考慮到實時壓縮速度，字典的緩存使用FPGA內部的RAM資源。
②字典的建立與更新問題。字典的建立使用FPGA片內資源來完成，大容量字典雖然會提高壓縮比，但必須考慮到FPGA內部的資源量。因此選用9位的定長編碼方式對數據進行處理。
③壓縮后輸出數據流傳輸和存儲問題。由于壓縮后是9位的數據流，不利于數據的存儲，因此將9位的數據轉換成8位的數據流進行傳輸和存儲。
3 系統測試及性能分析
首先測試LZW算法模塊能否正確無誤地壓縮數據。先由上位機發送數據給FPGA，FPGA壓縮數據并寫入SRAM存儲器。壓縮結束后，上位機讀取SRAM中的數據并存為一個文件，最后再將這個文件與用軟件壓縮的結果作比較，來判斷結果正確與否。圖3是壓縮原文件和解壓后文件以十六進制形式對比后的結果，從圖中下方框中的信息可知，兩個文件的大小都是248 714字節，0字節差異，完全匹配。為了提高測試的全面性，避免出現因為偶然而造成的個別功能死角沒被測到，利用格式各異的數據文件進行了大量的壓縮結果對比實驗，最終實驗結果表明軟硬件壓縮的結果是一致的，并且解壓后與源文件也是一樣的，說明LZW數據壓縮模塊實現了功能上的要求。本文引用地址：http://www.j9360.com/article/191088.htm
然后對壓縮模塊的壓縮率進行測試。整個設計最初的定位是應用于微體積、微功耗的測試系統中，現選取了實驗室里一些實測數據(圖4～6)，對其分別用LZW與WinRAR進行壓縮實驗。WinRAR是一種商業的無損壓縮軟件，使用的是混合壓縮算法，可根據需要向計算機申請內存作為哈希字典，字典大小可達4 MB。壓縮后的最終結果如表1所列。表中的壓縮率是按壓縮后的數據量除以壓縮前的數據量計算的，壓縮率數值越小表明壓縮效果越好。
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