基于FPGA和PCI接口的圖像采集壓縮卡設計.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、隨著數(shù)字圖像處理的應用領域不斷擴大,實時處理技術成為研究的熱點。VLSI技術的迅猛發(fā)展為數(shù)字圖像實時處理技術提供了硬件基礎。其中FPGA(現(xiàn)場可編程門陣列)的特點使其在圖像采集和處理方面的應用顯得更加經(jīng)濟、靈活、方便。 本文設計了一種以FPGA為工作核心,并實現(xiàn)了PCI接口的圖像采集壓縮系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用了自頂向下的設計方案,先把系統(tǒng)分成了三大塊,即圖像采集、PCI接口和圖像壓縮,然后分別設計各個大模塊中的子模塊。 首先

2、,利用FPGA對專用視頻轉(zhuǎn)換器SAA7111A進行控制,因為SAA7111A是采用I<'2>C總線控制的,本系統(tǒng)利用VHDL語言的描述在FPGA芯片中模擬了I<'2>C總線模塊,從而完成了對SAA7111A的控制,并通過設計圖像采集模塊、讀/寫數(shù)據(jù)模塊、總線管理模塊等,實現(xiàn)把標準的模擬視頻信號轉(zhuǎn)換成數(shù)字視頻信號并采集的功能。 其次,在了解PCI規(guī)范的前提下,深入地分析了PCI時序和地址配置空間等,設計了簡化邏輯的狀態(tài)機,并用VH

3、DL硬件描述語言設計了程序,完成了簡化邏輯的PCI接口設計在FPGA芯片內(nèi)部的實現(xiàn),達到了一33MHz、32位數(shù)據(jù)寬度、支持猝發(fā)傳輸?shù)腜CI從設備模塊的接口功能,與傳統(tǒng)的使用PCI專用接口芯片來實現(xiàn)的PCI接口比較來看,更加節(jié)約了系統(tǒng)的邏輯資源,降低了成本,增加了設計的靈活性。 再次,設計了WINDOWS下對PCI接口的驅(qū)動程序。驅(qū)動程序可以選擇不同的方法來完成,當然每個方法都有自己的特點,對幾種主要設計驅(qū)動程序的方法作以比較之

4、后,本文選擇了使用DRIVER WORKS工具來完成。通過對配置空間的設計、系統(tǒng)端口和內(nèi)存映射的設計、中斷服務的設計等,用VC++語言編寫了驅(qū)動程序。 最后,考慮到增加系統(tǒng)的實用性和完備性,還填加設計了圖像的壓縮部分。這部分需要完成的工作是在上述系統(tǒng)完成后,再額外地把采集來的視頻數(shù)據(jù)通過另一路數(shù)據(jù)通道按照一定的格式壓縮后存儲到硬盤中。本系統(tǒng)中,這部分設計是利用Altera公司提供的IP核來完成壓縮的,同時還用VHDL語言在FPG

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