📄 21ic 基于fpga-cpld和usb技术的无损图像采集卡.htm
字号:
<!DOCTYPE HTML PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.0 Transitional//EN">
<!-- saved from url=(0062)http://www.21ic.com/new_info/news/files/news/200433105438.html -->
<HTML><HEAD><TITLE>21IC: 基于FPGA/CPLD和USB技术的无损图像采集卡</TITLE>
<META http-equiv=Content-Type content="text/html; charset=gb2312">
<STYLE type=text/css>TD {
FONT-SIZE: 12px
}
INPUT {
FONT-SIZE: 12px; font-fammily: verdana,宋体
}
A:link {
FONT-SIZE: 12px; COLOR: #0000ff; LINE-HEIGHT: 16px; TEXT-DECORATION: underline
}
A:visited {
FONT-SIZE: 12px; COLOR: #660066; LINE-HEIGHT: 16px; TEXT-DECORATION: underline
}
A:hover {
FONT-SIZE: 12px; COLOR: #ff0000; TEXT-DECORATION: underline
}
.unnamed1 {
FONT-SIZE: 12px; FONT-FAMILY: "Arial", "Helvetica", "sans-serif"
}
.white {
FONT-SIZE: 12px; COLOR: #ffffff; LINE-HEIGHT: 16px
}
.b:link {
FONT-SIZE: 12px; COLOR: #3366cc; LINE-HEIGHT: 18px; TEXT-DECORATION: underline
}
.b:visited {
FONT-SIZE: 12px; COLOR: #813f1b; LINE-HEIGHT: 18px; TEXT-DECORATION: none
}
.b:hover {
FONT-SIZE: 12px; COLOR: #ffa037; LINE-HEIGHT: 18px; TEXT-DECORATION: underline
}
.148xg {
FONT-SIZE: 14px; COLOR: #0000ff; LINE-HEIGHT: 14pt; FONT-FAMILY: "宋体"; TEXT-DECORATION: underline
}
.128dt {
FONT-SIZE: 14px; COLOR: #9999cc; LINE-HEIGHT: 14pt; FONT-FAMILY: "宋体"; TEXT-DECORATION: none
}
.heigh150 {
LINE-HEIGHT: 150%
}
</STYLE>
<META content="MSHTML 6.00.2600.0" name=GENERATOR></HEAD>
<BODY text=#000000 bgColor=#ffffff leftMargin=0 topMargin=5>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=768 align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD align=middle width=168 height=80><IMG
src="21IC 基于FPGA-CPLD和USB技术的无损图像采集卡.files/21ic.gif"></TD>
<TD width=472>
<SCRIPT language=javascript
src="21IC 基于FPGA-CPLD和USB技术的无损图像采集卡.files/ads.htm"></SCRIPT>
</TD>
<TD height=80>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width="100%" border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=b12 align=middle height=30><FONT
face="Arial, Helvetica, sans-serif" color=#000000>
<SCRIPT language=JavaScript
src="21IC 基于FPGA-CPLD和USB技术的无损图像采集卡.files/date.js"></SCRIPT>
</FONT></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR></TBODY></TABLE>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=1 width=768 align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=3 width=766 align=left border=0>
<TBODY>
<TR bgColor=#d8d6ba>
<TD width=3 height=20></TD>
<DIV id=Position></DIV>
<TD width=378>
<FORM name=email
action=http://www.21icsearch.com/buzi/mail2/chkemail.asp method=post
target=_blank><B>电子工程周刊：</B> <INPUT class=main
style="BORDER-RIGHT: #0097cf 1px solid; BORDER-TOP: #0097cf 1px solid; BORDER-LEFT: #0097cf 1px solid; BORDER-BOTTOM: #0097cf 1px solid; BACKGROUND-COLOR: #ffffff"
maxLength=255 size=30 value=输入您的Email name=email> <INPUT class=jbutton type=submit value=订阅> </TD></FORM>
<DIV></DIV>
<DIV id=Time></DIV>
<DIV id=Image></DIV>
<DIV id=Title></DIV>
<TD width=418>
<MARQUEE onmouseover=this.scrollDelay=99000
onmouseout=this.scrollDelay=80 scrollAmount=2 scrollDelay=80
width="80%"><FONT color=#cc0000><IMG height=12
src="21IC 基于FPGA-CPLD和USB技术的无损图像采集卡.files/xilan_arrow.gif"
width=16>每周自动接收行业新闻，技术资料，设计文章</FONT></MARQUEE></TD>
<DIV></DIV>
<TD width=9></TD></TR></TBODY></TABLE>
<DIV></DIV>
<DIV id=Time></DIV>
<DIV id=Image></DIV>
<DIV id=Title><TD< td></DIV></TD></TR></TBODY></TABLE></TD></TR></TABLE><BR>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=768 align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD vAlign=top width=617 height=2>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=583 align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD align=middle height=31><FONT size=4><B>基于FPGA/CPLD和USB技术的无损图像采集卡
</B></FONT></TD></TR>
<TR>
<TD align=middle height=15>文章作者：姚 聪 汪 敏 潘志浩 张之江<BR>文章类型：设计应用
文章加入时间：2004年3月3日10:54</TD></TR>
<TR>
<TD align=right><FONT color=#cc0000>文章出处：电子技术应用</FONT> </TD></TR>
<TR>
<TD height=15>
<HR width="100%" noShade SIZE=1>
</TD></TR>
<TR>
<TD height=15>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD></TD></TR></TBODY></TABLE><BR></TD></TR></TBODY></TABLE>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=530 align=center border=0>
<TBODY>
<TR>
<TD class=heigh150 height=15>
<DIV id=Content>
<P class=MsoNormal><SPAN
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">
<B>摘要：</B></SPAN>介绍了外置式USB无损图像采集卡的设计和实现方案，它用于特殊场合的图像处理及其相关领域。针对图像传输的特点，结合FPGA/CPLD和USB技术，给出了硬件实现框图，同时给出了FPGA/CPLD内部时序控制图和USB程序流程图，结合框图和部分程序源代码，具体讲述了课题中遇到的难点和相应的解决方案。</P>
<P class=MsoNormal><SPAN
style="FONT-FAMILY: 宋体; mso-ascii-font-family: 'Times New Roman'; mso-hansi-font-family: 'Times New Roman'">
<B>关键词：</B></SPAN>无损图像采集 图像处理 FPGA/CPLD USB SAA7111A</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">现场图像采集技术发展迅速，各种基于ISA、PCI等总线的图像采集卡已经相当成熟，结合课题设计了一款USB外置式图像采集卡。该图像采集卡已成功应用于一个图像处理和识别的项目中，由于图像信号不经过压缩处理，对后续处理没有任何影响，因此图像处理和识别的效果比一般的图像采集卡要好，满足了特殊场合的特殊需要。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 0px"><B>1 外置式无损图像采集卡的系统构成</B></P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">整个无损图像采集卡由图像采集、图像信号的处理和控制、USB传输和控制、PC机端的图像还原和存储等几部分组成。<BR><BR><B><A
href="http://www.21ic.com/info/images/aet/200310/16a.gif">图1
外置式图像采集卡的硬件框图</A></B><BR><BR><FONT size=3>
</FONT><SPAN
class=main1>本文介绍的图像采集卡采集的一帧图像是720×576象素，如果取彩色图像，每象素用2个字节表示，每帧图像是720×576×16=6480kbps，分成奇数场和偶数场分别存储在两片SRAM中，则每片的SRAM存储3240kbps的图像数据，因此选用了256K×16=4M位的静态存储器（SRAM）。在图像处理领域，通常只需要黑白图像，可以只取图像的黑白部分，每象素用1个字节表示，每帧图像是720×576×8=3240kbps，每片SRAM存储1620kbps的图像数据。所采用的EZ-USB芯片理论速率是12Mbps，实际测得的速率是8Mbps，因此图像采集卡每秒传输约1帧彩色图像或2帧黑白图像。</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">当插上图像采集卡后，PC机会自动识别它。在PC机上，应用程序通过USB向FPGA/CPLD发送图像采集命令，CCD摄像头输出的PAL制式或NTSC制式的模拟视频信号通过A/D转换芯片转换成数字视频信号，用FPGA/CPLD作为采样控制器，将数字信号存入静态存储器（SRAM）中，当完成一帧图像采集后，FPGA/CPLD向USB发送中断信号，要求USB进行图像数据的传输，在PC机端接收USB送来的一帧图像数据，并且显示、存储图像。文本具体讲述了用该采集卡进行黑白图像的传输，整个硬件框图如图1所示。</P>
<P style="TEXT-INDENT: 0px"><B>2 外置式无损图像采集卡的研制</B></P>
<P style="TEXT-INDENT: 30px">2.1 图像采集部分</P>
<P
style="TEXT-INDENT: 30px">图像采集部分选用了Philips公司的视频A/D转换芯片SAA7111A（EVIP），对SAA7111A的初始化是通过EZ-USB所提供的一对I2C引脚SDA和SCL进行的，在USB固件程序（Firmware）中进行I2C通信程序的编写。本系统中SAA7111A的初始设定为：一路模拟视频信号输入、自动增益控制、625行50Hz
⌨️ 快捷键说明
复制代码
Ctrl + C
搜索代码
Ctrl + F
全屏模式
F11
切换主题
Ctrl + Shift + D
显示快捷键
?
增大字号
Ctrl + =
减小字号
Ctrl + -