基于SDRAM的FPGA实时图像采集系统的设计

第33卷第1期西南大学学报(自然科学版)2011年1月Vol33No1JournalofSouthwestUniversity(NaturalScienceEdition)Jan2011:16739868(2011)01012805SDRAMFPGA*司孝平,450011:针对基于FPGA的实时图像采集系统提出了一种基于SDRAM的实现方法,FPGA中采用模块化设计方法,详细给出了系统的硬件框图,并对SDRAM控制器的控制方法各模块功能和软件部分进行了具体的设计.仿真结果表明,该系统设计灵活工作稳定可靠体积小成本低,完成了高速数据的大容量存储,可满足于高性能的实时图像采集系统要求.:图像采集;FPGA;I2C;SDRAM:TN91173:A,.FPGA,,[1],FPGA,.FPGARAM,,SRAM(),.,SDRAM,SDRAM,,,.1FPGAD/A,1.1:,FPGAI2C,*:20100804:(08C26214101043).:(1965),,,,,.();,FPGA,;FPGARGB,SDRAM,FPGA,SDRAM,VGA,D/AVGA.221MicronCMOSMT9M011[2].FPGAI2CMT9M011,MT9M011,MT9M011,,MT9M011,MT9M011MT9M011FPGA.,,,.22FPGA,FPGA,MT9M011,RGB,.,VGA,FPGAD/A,,,.,VGAVGA[3].VGA,5:GRB(3)HS()VS(),5,VGAVGA.ALTERACyclone!EP2C70F896.23D/A,,,,.ADADV7123,100Hz1600∀1200,3240ms/s10D/A,[4].24,RAM,.,,SRAMSDRAM.,SRAM,,SDRAM.,SDRAM,SDRAM,,ISSIIS42S16400A[5].FPGASDRAM,SDRAM,SDRAM.SDRAM,SDRAMARF.SDRAM32ms2048,ARF32ms/2048,1562509s.,,,[5].,,,,,,,FPGA.3QuartusII81VHDL,:129第1期司孝平:基于SDRAM的FPGA实时图像采集系统的设计SDRAMVGA.31MT9M011,MT9M011,I2C.FPGAI2C,MT9M011.311I2C控制程序设计I2C,SCLKSDATA.I2C2.2I2C312图像传感器初始化程序,40,[6].3:1,I2CI2C;2,,,1,;,3,.32,FPGAFRAME_VALID,,FRAME_VALID,;LINE_VALID,,640,,1,480,,,.,,1,,.04,00,01,1,2.2,,00,,3,.33SDRAMSDRAM,SDRAM,[7].(AutoRefresh),,.,SDRAM(Idle),,,SDRAM.,SDRAM.(),(),().,,,,,.,130西南大学学报(自然科学版)卷(),,.4.34SDRAM34,,729,FPGA12%,1(PLL).FPGA,24,Quartus!,5.,1,,1,,,3,,,1,,,,.,,.131第1期司孝平:基于SDRAM的FPGA实时图像采集系统的设计54FPGA[8],,,,.SDRAMSRAM,,,,FPGA.,,.:[1].FPGA[D].:,2005.[2]珺,刘铁根.基于CMOS图像传感器的嵌入式图像采集与格式转化[J].电子产品世界,2008,6:9698.[3],.EDA[M].3.:,2006:387390.[4].FPGA[D].:,2008.[5].FPGA[D].:,2008.[6].CycloneIIFPGA[D].:,2009.[7],.VerilogFPGASDRAM[J].,2005,1:5355,60.[8].[J].:,2001,4(2):153155.DesignofanSDRAMBasedFPGARealTimeImageAcquisitionSystemSIXiaopingSchoolofInformationEngineering,NorthChinaUniversityofWaterResourcesandElectricPower,Zhengzhou450011,ChinaAbstract:FortheFPGArealtimeimageacquisitionsystem,amethodbasedonSDRAMisproposedandamodularizationdesignmethodisusedintheFPGA.Thepaperpresentsthesystemhardwarediagram,thecontrollingmethodofSDRAMcontroller,thefunctionofeachmoduleandsoftwaredesignofthesection.Theresultsofsimulationshowthatthissystemintegrationdesignishighlyflexible,stableandreliableinperformanceandcanmeettherequirementsoftheimageprocessingsystem.Keywords:imageacquisition;FPGA;I2C;SDRAM汤振金132西南大学学报(自然科学版)卷