一种双通道图像采集及显示系统设计

摘要

图像采集显示系统是当今研究的一个热点，在某些特殊的环境要求下，使用单通道图像系统难以完成对不同视场数据的同时采集和高速实时的处理显示。为实现对不同视场图像的同时采集，本文设计并实现了一种基于CPLD和SDRAM的双通道图像采集显示系统。使用OV7725 CMOS图像传感器进行视频采集，以CPLD芯片作为核心处理芯片，完成传感器的SCCB协议配置，同时控制SDRAM的配置和读写，采集并存储源自两个不同通道的图像数据，使用VGA转换芯片进行图像数据解码，通过VGA接口在显示器上进行显示。具体成果如下：
　　1、完成系统的架构设计和芯片选择，设计各模块电路，基于Verilog HDL完成了数据处理和芯片控制的设计仿真及验证。
　　2、使用FPGA对S DRAM控制和图像传感器的采集效果进行验证。设计了串口通信，将数据回传电脑并还原为BMP图像，验证了系统功能的正确性。
　　3、实现了最小化系统，进行高密度PCB设计，完成芯片的安装，并对整体系统的各参数和功能进行封装测试。
　　本文设计了双通道图像采集与实时显示的最小化系统，系统尺寸为Φ40mm×4cm，显示速度可以达到每秒60帧，分辨率为600×800，系统工作频率为100MHz，工作电压5V，工作电流约为350mA，输出为VGA标准格式。本系统具有低功耗、低成本、体积小等优点，并可在多种的环境条件下使用，具有广泛的应用性。

目录

封面

声明

中文摘要

英文摘要

目录

第一章 绪论

1.1课题研究背景

1.2图像采集显示系统国内外发展现状

1.3本论文研究内容

1.4后续章节重点及安排

第二章 系统设计方案

2.1系统方案概述

2.2 SDRAM存储单元

2.3静态时序分析

2.4硬件电路设计基础

2.5本章小结

第三章 系统电路设计

3.1系统供电模块

3.2图像采集模块

3.3存储模块

3.4数据处理和配置模块

3.5图像数据输出模块

3.6系统的时序约束

3.7本章小结

第四章 数字电路仿真综合

4.1数字电路仿真

4.2电路综合结果

4.3本章小结

第五章 系统PCB设计

5 .1高密度PC B设计

5.2 PCB打样结果

第六章 系统验证及测试结果

6 .1采集及存储模块的FP GA验证

6.2系统参数性能测试

6.3本章小结

第七章 总结与展望

7.1总结

7.2未来工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

附录

致谢