基于PCIe總線的Camera Link圖像采集卡設(shè)計.pdf

1、在海洋工程研究領(lǐng)域中，基于視覺原理的非接觸測量技術(shù)為海洋平臺及流體運動信息的精準(zhǔn)測量提供了一種高效的解決途徑。該技術(shù)以工業(yè)相機(jī)和圖像采集卡取代傳統(tǒng)的接觸式傳感器，避免了因傳感器的自重而對被測目標(biāo)物體運動產(chǎn)生的干擾，有效地提高了測量效率及精度。然而，由于圖像數(shù)據(jù)信息量大，因此在實時圖像處理技術(shù)中對圖像采集卡的性能提出了很高的要求。
　　本文首先介紹了圖像采集卡的研究現(xiàn)狀和前景，針對海洋工程模型試驗中海洋平臺及流體運動測量所提出的速度

2、與精度要求，設(shè)計了一款基于PCI Express總線的CameraLink圖像采集卡。該圖像采集卡以可編程控制器FPGA為核心，通過Camera Link接口接收圖像數(shù)據(jù)，并存儲至外部存儲器DDR2，再通過PCI Express總線接口將數(shù)據(jù)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)。
　　本文將從采集卡整體設(shè)計、硬件接口構(gòu)成以及軟件程序?qū)崿F(xiàn)等幾個方面進(jìn)行分析闡述。首先詳細(xì)介紹了Camera Link圖像采集、PCI Express總線傳輸接口以及DDR2接口

3、硬件電路設(shè)計。然后研究了Camera Link圖像采集模塊的軟件實現(xiàn)，并在FPGA內(nèi)嵌PCIeIP硬核基礎(chǔ)上對圖像采集卡進(jìn)行了PCI Express接口的軟件程序設(shè)計。針對PCI Express高帶寬的優(yōu)勢，比較詳盡的敘述了PCI Express總線高速DMA數(shù)據(jù)傳輸實現(xiàn)方法。最后在QuartusⅡ11.0開發(fā)環(huán)境下利用SignalTapⅡ在線邏輯分析儀對采集卡的各個模塊分別進(jìn)行調(diào)試，并給出了在線調(diào)試時序圖。通過實際傳輸測試，PCI E