基于FPGA視頻采集中的I2C總線(xiàn)設計與實(shí)現
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由于SAA7111加電復位之后，各寄存器處于不確定狀態(tài)，因此需要采用I2C總線(xiàn)協(xié)議由FPGA作為主方對SAA7111的相關(guān)寄存器進(jìn)行設置。從SAA7111的四個(gè)模擬輸入端AIll，AI12，AI21，AI22的某一引腳輸入的視頻圖像信號經(jīng)模擬處理后，一路可通過(guò)緩沖器輸出到AOUT端用于監視，另一路經(jīng)A／D轉換器后則產(chǎn)生數字色度信號和亮度信號。在分別進(jìn)行亮度信號處理和色度信號處理后，其亮度信號處理結果的一路將送到色度信號處理器進(jìn)行綜合處理，產(chǎn)生的Y和UV信號經(jīng)格式化后從VPO(16位)輸出；另一路則進(jìn)入同步分離器，并經(jīng)數字PLL產(chǎn)生相應的行和場(chǎng)同步信號HS和VS。同時(shí)，PLL將驅動(dòng)時(shí)鐘發(fā)生器，以產(chǎn)生HS鎖定的時(shí)鐘信號LLC和LLC2，SAA7111的所有功能均是在I2C總線(xiàn)控制下完成的。SA-A7111相應的寄存器初始化值見(jiàn)表1。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/157385.htm
I2C總線(xiàn)控制讀／寫(xiě)操作過(guò)程如表2、表3所示(S：開(kāi)始，Sr：重開(kāi)始，P：停止，-S：從設備，-M：主設備，W：寫(xiě)位，R：讀位)：
在設計中主要實(shí)現以下四種功能：開(kāi)始條件功能、字節發(fā)送功能、應答條件功能和停止條件功能。四種功能信號的時(shí)序和數據總線(xiàn)傳遞如圖2、圖3所示。
為了完成上述要求和功能，本文采用VHDL語(yǔ)言編寫(xiě)邏輯的方法來(lái)模擬I2C總線(xiàn)接口時(shí)序邏輯，配置數據可以由主機發(fā)送，也可以預先存放，同時(shí)用VHDL編寫(xiě)時(shí)序邏輯對SAA7111進(jìn)行初始化配置。根據設計要求，在不同的進(jìn)程下對串行時(shí)鐘線(xiàn)(SCL)和串行數據線(xiàn)(SDA)進(jìn)行設計。時(shí)鐘信號源采用10 MHz的晶振，分頻后作為進(jìn)程激勵信號，基本能夠滿(mǎn)足SAA7111芯片的數據率要求。但如果在一些更高速的情況下，需要快速通過(guò)I2C總線(xiàn)對被控器件進(jìn)行設置，這里只需將行時(shí)鐘線(xiàn)(SCL)和串行數據線(xiàn)(SDA)的頻率進(jìn)行修改即可，其接口控制如圖4所示。
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