基于FPGA的圖像采集存儲系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn).pdf

1、隨著計算機、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)，功能強大、性能靈活成為市場的主流產(chǎn)品。
　　在查閱國內(nèi)外大量期刊文獻的基礎(chǔ)上，綜合分析比較各種技術(shù)方案后，采用基于FPGA和PCI的圖像采集開發(fā)平臺，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，經(jīng)過異步FIFO緩存后存入SDRAM，由PCI接口芯片PCI9054傳送給PC。
　　采用TOP-DOWN設(shè)計方法完成了整個FPGA的邏輯設(shè)計，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)過充分考慮簡化設(shè)計、降低系統(tǒng)資源消耗，未采用IP核，根據(jù)系統(tǒng)性能要求，采用硬件描述語言Verilog HDL設(shè)計了虛擬I2C總線配置SAA7111A模塊、數(shù)據(jù)采集模

3、塊、不同讀寫位寬的異步FIFO模塊、SDRAM控制器模塊以及PCI接口控制模塊。在對主要模塊進行詳細(xì)的設(shè)計與實現(xiàn)后，整合各個模塊，形成系統(tǒng)的頂層模塊。
　　完成系統(tǒng)整體設(shè)計后，通過在Modelsim中編寫Testbench測試程序，對各模塊功能仿真驗證，分析各模塊的邏輯功能合理性和主要模塊的時序正確性。整個系統(tǒng)有效解決了數(shù)據(jù)跨時鐘域傳輸?shù)膩喎€(wěn)態(tài)問題，且兩片SDRAM乒乓操作保證了數(shù)據(jù)流的不間斷傳輸。編寫應(yīng)用程序并驗證系統(tǒng)功能，測試