基于FPGA实现的图像采集系统设计

作     者：牟鹏涛 

作者单位：山东大学 

学位级别：硕士

导师姓名：刘志军

授予年度：2008年

学科分类：0810[工学-信息与通信工程] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 0835[工学-软件工程] 081002[工学-信号与信息处理] 

主      题：FPGA A/D SDRAM PCI 图像采集 

摘      要：随着计算机科学和视频技术的广泛发展,数字图像采集在电子通信与信息处理领域得到了广泛的应用,例如数字广播电视、网络视频、监视监控系统以及数码摄录和扫描设备等。视频图像采集卡作为计算机视频应用的前端设备,承担着模拟视频信号向数字视频信号转换的任务,在多媒体应用中占据着重要的位置。设计一种功能灵活,使用方便,便于嵌入到系统中的视频信号采集电路具有重要的实用意义。 本文详细介绍了一种数字图像采集系统的设计方案,该系统采用Altera公司的FPGA芯片作为中央处理器,由视频采集模块、SDRAM控制模块、PCI接口模块等组成。 本文首先介绍数字图像采集系统的发展现状和前景,然后简单介绍了本次设计用到的数据采集基本理论和知识点。 针对系统的设计,本文主要分为三大部分。 第一部分,提出了系统的整体设计方案,根据系统实际需要,选用FPGA作为丰要控制芯片。然后分别介绍了A/D视频芯片、外部存储器SDRAM以及PCI接口的基础知识。 第二部分,介绍图像采集卡FPGA内部程序以及各部分硬件设计与接口,本次的程序设计主要分为数据采集模块,即与A/D接口模块,SDRAM读写控制模块,以及PCI控制模块。 第三部分,最后介绍了系统仿真结果。对图像采集卡的PCB布局布线也作了详细说明。