基于FPGA和MV-D1024E相機(jī)的圖像采集系統(tǒng)

3．4 USB接口設(shè)計(jì)
USB接口用于FPGA與PC機(jī)間的數(shù)據(jù)和指令的交換，USB(Universal Serial Bus)是通用串行總線(xiàn)，其具高速度、低成本、低功耗、即插即用和使用維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)，采用IEEE1394總線(xiàn)協(xié)議，最高帶寬可達(dá)到480 Mb／s。采用Cypress公司的EZ-USBFX2系列器件中的CY7C68013，這是一種基于8051單片機(jī)的USB接口主控制器，它集成了USB2．O收發(fā)器、串行接口引擎(SIE)和增強(qiáng)型8051微處理器，還包括1個(gè)8．5 KB片上RAM、1個(gè)4 KB FIFO存儲(chǔ)器及1個(gè)通用可編程接口(GPIF)。內(nèi)部RAM運(yùn)行的8051程序由固化好的外部?jī)?chǔ)存器設(shè)備EEPROM提供，與FPGA接口如圖4所示。

3．5 數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)控制
圖5為數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)控制的示意圖。MV-D1024E是一款高速高動(dòng)態(tài)的CMOS相機(jī)系列，經(jīng)其采集的輸出產(chǎn)生高速數(shù)據(jù)流，必須先經(jīng)過(guò)緩沖存儲(chǔ)控制，最后才能通過(guò)USB模塊送入PC機(jī)顯示。先采用FIFO緩沖模塊，然后通過(guò)乒乓操作對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理控制，最后將數(shù)據(jù)通過(guò)USB模塊送入PC機(jī)顯示。

4 PC機(jī)軟件設(shè)計(jì)
PC機(jī)主要用于用戶(hù)輸入和采集數(shù)據(jù)的顯示，通過(guò)Visual C++6．O編譯環(huán)境開(kāi)發(fā)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，容易實(shí)現(xiàn)。其流程如圖6所示，用戶(hù)通過(guò)該界面設(shè)置相機(jī)的分辨率、曝光時(shí)間、開(kāi)窗大小等參數(shù)。

5 結(jié)論
應(yīng)用FPGA實(shí)現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)，完成了對(duì)高幀頻CMOS相機(jī)的數(shù)據(jù)接口和控制，用FPGA集成的USB接口，既可采用PC機(jī)作為簡(jiǎn)單的用戶(hù)輸入要求，又可完全脫離PC機(jī)，建立脫離PC機(jī)的圖像采集及處理系統(tǒng)。