基于FPGA的低成本图像采集处理系统的开发

摘要

本文采用的基于低成本大规模FPGA芯片的多媒体平台设计方法，顺应了数字电路设计的潮流，大大缩短了芯片设计周期，开发系统采用子母板结构，既方便了调试，又节约了成本。本研究主要包括FPGA逻辑设计与硬件设计两部分。FPGA逻辑设计主要是利用Verilog硬件编程语言设计相关的功能模块，软件部分详细介绍了各模块的具体实现方法。在硬件设计中，具体介绍了其功能电路的组成，子母板的设计方法，对电路的各方面性能做了较为具体的分析。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章综述

1.1本课题的研究目的和实际意义

1.2课题研究方案

1.3课题研究的内容及本文章节的安排

1.4课题研究的主要任务以及本人主要工作

第二章系统总体框架搭建

2.1系统平台的开发流程

2.2硬件设计

2.2.1硬件设计流程

2.2.2主板硬件电路设计

2.2.3子板硬件电路设计(图像采集卡电路设计)

2.3软件设计

第三章FPGA芯片的VERILOG HDL设计

3.1 EDA简介

3.1.1 EDA简介

3.1.2 EDA设计流程

3.1.3 EDA技术的应用和展望

3.2 FPGA设计

3.2.1 Verilog HDL语言设计介绍

3.2.2 FPGA的设计流程

3.2.3 FPGA数字逻辑设计的几个要点

3.3模块总体结构设计

3.3.1数字图像处理技术概念

3.3.2视频信号处理框架

3.4基于ITU656格式的信号数据转换模块设计

3.4.1 SAA7113的初始化

3.4.2图像数据采集

3.5图像处理模块设计

3.5.1静止图像压缩标准JPEG

3.5.2 FDCT和IDCT变换

3.5.3量化

3.5.4 Huffman编码

3.5.6图像的数据格式

3.5.7视频流的形成

3.6传输模块

第四章系统的硬件设计

4.1硬件设计方案

4.2主板电路设计

4.3子板(视频信号源)设计

4.4制板

4.4.1电源、地线设计

4.4.2布局、布线

4.5系统的电路性能

4.5.1信号完整性分析

4.5.2电磁兼容性分析

4.6实际布板解决方法

第五章总结与展望

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的论文