基于FPGA的高速圖像采集系統設計

本方案采用從FIFO方式，由FPGA提供讀寫(xiě)時(shí)鐘，EZ―USB的CPU不參與數據傳輸。其中端點(diǎn)FIFO相當于FPGA的外部RAM，數據的讀寫(xiě)分別由讀寫(xiě)控制器完成。如果數據從EZ_USB讀入到FPGA中，首先要檢測CON控制線(xiàn)的狀態(tài)，若有數據要讀，分配FIFOADR=00，使FIFO指針指向輸出端點(diǎn)，使能SLOE使之數據輸出，然后采樣數據線(xiàn)上的數據，讀得的數據送入命令解析模塊解析；如果是數據從FPGA寫(xiě)入到EZ_USB中，則設置FIFOADR使之指向輸入端點(diǎn)，拉低SLWR，將內部數據總線(xiàn)接到外部數據總線(xiàn)上，這樣就完成了一次數據的寫(xiě)入。
除上述設計外還需要對EZ_USB模塊本身進(jìn)行設置，這部分屬于固件開(kāi)發(fā)部分。Cypress公司為固件開(kāi)發(fā)提供了一個(gè)固件庫和固件框架，都是在集成開(kāi)發(fā)環(huán)境下開(kāi)發(fā)的，固件庫提供了一些常量、數據結構和函數來(lái)簡(jiǎn)化用戶(hù)對芯片的使用。將代碼在Keil C51環(huán)境中進(jìn)行編譯；編譯通過(guò)后，將固件代碼下載到單片機中。這部分主要完成相關(guān)寄存器的設置和波形文件的編寫(xiě)。

結 語(yǔ)
通過(guò)以上設計很好地解決了高速數據在采樣、傳輸過(guò)程中的瓶頸，并以很短的時(shí)延真正實(shí)現了高速圖像數據的采集。由于其低成本、易安裝的特性，擁有廣闊的市場(chǎng)前景，可以應用于電話(huà)會(huì )議、遠程醫療和遠程教學(xué)等需要高清圖像傳輸的領(lǐng)域。本設計的創(chuàng )新點(diǎn)在于，它適應了不同的圖像數據的應用需求，實(shí)現了多種速率的讀寫(xiě)模式，可以是實(shí)時(shí)的突發(fā)長(cháng)度讀寫(xiě)和高速的全頁(yè)讀寫(xiě)。