基于FPGA和USB 2．0的數(shù)字圖像采集系統(tǒng)設(shè)計
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5 上位機讀取數(shù)據(jù)
應(yīng)用程序是系統(tǒng)與用戶的接口，它通過通用驅(qū)動程序完成對外設(shè)的控制和通信。本應(yīng)用中使用VC++6．0進行開發(fā)。EZ-USB Fx2LP開發(fā)套件提供了主機端驅(qū)動程序(cyusb．sys)，當(dāng)中提供了快捷方便的設(shè)備接口類，基于這些類，可以使用戶快速的完成系統(tǒng)相應(yīng)部分的開發(fā)。程序中使用單線程異步數(shù)據(jù)的傳輸，每次的傳輸取一幀圖像，并顯示在對話框中。
程序的部分代碼如下，在該段代碼中，首先是調(diào)用WaitForXfer函數(shù)啟動異步傳輸，如果數(shù)據(jù)傳輸成功，則返回相應(yīng)字節(jié)的數(shù)據(jù)，調(diào)用自定義的顯示函數(shù)就可以將圖像顯示在對話框當(dāng)中，否則斷開線程，結(jié)束數(shù)據(jù)傳輸。以下為部分代碼：
6 系統(tǒng)測試結(jié)果
系統(tǒng)的硬件架構(gòu)為：FPGA開發(fā)板使用北京威視銳科技有限公司的紅色颶風(fēng)Ⅱ代RC2-1C6開發(fā)板，其板上搭載Altera公司的EPIC6Q240C8芯片，配有Cypress公司的USB 2．0芯片CY7C68013A、ISSI公司的IS61LV25616AL芯片，并提供了三組擴展接口JE1，JE2，JE3供用戶使用，圖像傳感器芯片使用OmnniVision Corporation的OV7620芯片。整個系統(tǒng)的連接關(guān)系如圖6所示，C3188板所需要的5V與3.3V電源由板上擴展接口JE1上的電源引腳提供，OV7620與FPGA開發(fā)板的數(shù)據(jù)通過JE3，JE2相連，傳感器使用的SCCB配置線SCL，SDA通過外接1kΩ的上拉電阻至3.3V。本文引用地址：http://www.ex-cimer.com/article/161153.htm
實驗的部分圖像如圖7，圖8所示，其中圖7大小為320×240，圖8的大小為160×240。
7 結(jié)語
本文以FPGA為控制核心，介紹了CMOS圖像傳感器的數(shù)據(jù)采集與存儲，并應(yīng)用USB 2．0芯片CY7C68013A進行數(shù)據(jù)的傳輸。FPGA為控制核心主要完成了OV7620的初始化工作，數(shù)據(jù)采集與存儲以及CY7C68013A芯片的時序控制；USB 2．0芯片工作在SLAVE FIFO模式下，便于圖像數(shù)據(jù)的快速傳輸。充分利用了FPGA豐富的接口資源以及USB 2．0的高速傳輸特點。與文獻相比，具有更快的傳輸速度，便于實時的監(jiān)測。整個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，便于維護擴展；而FPGA的加入可作為并行計算的平臺，對于圖像數(shù)據(jù)的實時處理具有一定的優(yōu)勢。本系統(tǒng)可應(yīng)用于如工業(yè)檢測等需要高的圖像處理速度以及實時的監(jiān)測能力，而FPGA的應(yīng)用使得它可以作為小型嵌入式系統(tǒng)，USB2．0接口的使用提高了系統(tǒng)有著較好的可移植性。
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