基于FPGA的圖像采集存儲(chǔ)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算機(jī)、大規(guī)模集成電路以及視頻處理技術(shù)的飛速發(fā)展，數(shù)字圖像采集得到廣泛應(yīng)用，例如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)視頻等視頻圖像采集系統(tǒng)。視頻圖像采集技術(shù)日益盛行，用于圖像采集系統(tǒng)的集成芯片種類繁多，基于可編程門陣列FPGA和PCI總線接口的采集系統(tǒng)，功能強(qiáng)大、性能靈活成為市場(chǎng)的主流產(chǎn)品。
　　在查閱國(guó)內(nèi)外大量期刊文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上，綜合分析比較各種技術(shù)方案后，采用基于FPGA和PCI的圖像采集開(kāi)發(fā)平臺(tái)，以Altera公司CycloneⅡ系列FPG

2、A為邏輯控制中心，利用SAA7111A采集標(biāo)準(zhǔn)PAL制黑白視頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)異步FIFO緩存后存入SDRAM，由PCI接口芯片PCI9054傳送給PC。
　　采用TOP-DOWN設(shè)計(jì)方法完成了整個(gè)FPGA的邏輯設(shè)計(jì)，包括性能要求、功能規(guī)范、系統(tǒng)環(huán)境、接口定義以及功能描述。經(jīng)過(guò)充分考慮簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)、降低系統(tǒng)資源消耗，未采用IP核，根據(jù)系統(tǒng)性能要求，采用硬件描述語(yǔ)言Verilog HDL設(shè)計(jì)了虛擬I2C總線配置SAA7111A模塊、數(shù)據(jù)采集模

3、塊、不同讀寫(xiě)位寬的異步FIFO模塊、SDRAM控制器模塊以及PCI接口控制模塊。在對(duì)主要模塊進(jìn)行詳細(xì)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)后，整合各個(gè)模塊，形成系統(tǒng)的頂層模塊。
　　完成系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)后，通過(guò)在Modelsim中編寫(xiě)Testbench測(cè)試程序，對(duì)各模塊功能仿真驗(yàn)證，分析各模塊的邏輯功能合理性和主要模塊的時(shí)序正確性。整個(gè)系統(tǒng)有效解決了數(shù)據(jù)跨時(shí)鐘域傳輸?shù)膩喎€(wěn)態(tài)問(wèn)題，且兩片SDRAM乒乓操作保證了數(shù)據(jù)流的不間斷傳輸。編寫(xiě)應(yīng)用程序并驗(yàn)證系統(tǒng)功能，測(cè)試