基于FPGA的图像采集卡的设计.doc

摘要: 本文介绍了一种基于 FPGA 的前端图像采集卡的系统设计。该系统主要包括视频 A/D 转化芯片 SAA7113H 、采样控制器下、存储芯片 SD RAM 。由该系统得到分辨率 720*576 、 25帧/ 秒的图像。 SAA7113H 的初始化设置通过 I2C 总线来实现。这种图像采集卡系统由于集成度高, 设计灵活, 系统可靠性高, 可以满足高性能的图像采集系统。关键词: 图像采集卡, FPGA , I2C 总线,采样控制器 T he design of image sampling card based on FPGA Z heng Qianhong W ang LiG ao X iaorong Abstract : This article introduces a front-end image sampling system based on FPGA technology. Th is system includes three parts: image decoding chip SAA7113H which is in charge of A/D convert ; the sampling controller ; the SD RAM storing chi ps. T he collected image solution is 720*576, with the velocity of 25FPS. T he setup of the SAA7113H is done with the I2C-bu s. T he image sampling system has many advantages such as highly integrated, flexible designing and highly reliability. So this image sampling card can be used in high speed image acquisition system Key words : image sampling card, FPGA , I2C-bus, the sampling controlle r1 引言现代化生产和科学研究对视频图像采集系统的要求日益提高。传统的图像采集卡速度慢、处理功能简单、采用分立元件、电路非常复杂; 而且可靠性差、不易调试、不能很好地满足特殊要求。 FPGA( 现场可编程门阵列)是专用集成电路中集成度最高的一种,用户可对 FPGA 内部的逻辑模块和 I/O 模块重新配置, 以实现用户所需逻辑功能。用户对 FPG A 的编程数据放入芯片,通过上电加载到 FPGA 中,对其进行初始化; 也可在线对其编程, 实现系统在线重构。基于 FPG A 技术的图像采集主要是通过集成的 FPGA 开发板,使用软件编程把图像的采集控制程序写入 FPGA 开发板的芯片上,通过仿真技术来进行图像的采集处理分析。通过这种方式,便于及时地发现设计中的错误,从而有效地缩短研发时间。 2 系统的组成及基本原理该图像采集系统主要由模拟视频信号解码模块, I2C 控制接口模块,采样控制模块, SDRAM 存储控制模块。图1 图像采集卡系统框架图 SAA7113 H 芯片把 D 采集来的模拟视频信