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正文內(nèi)容

基于fpga的數(shù)字cmos攝像機(jī)圖像采集(專業(yè)版)

  

【正文】 end process。 signal CLK133B : std_logic。 signal sc_cl : std_logic_vector(1 downto 0)。 clock :out std_logic。 RESET_N :in std_logic。 )。 SC_CL :in std_logic_vector(1 downto 0)。 ROWSIZE :integer:=12。 DATAIN :in std_logic_vector(DSIZE1 downto 0)。 附件4:library ieee。)。 OE :in std_logic。 or do_reada = 39。 oe_shift(7) = 39。 elsif(SC_BL = 39。039。139。1111111139。))then do_lode_mode =39。039。) and (rp_done =39。039。 and rp_done =39。039。 do_reada =39。 signal oe2 : std_logic。end mand。 SC_RC :in std_logic_vector(1 downto 0)。 COLSIZE :integer:=9。)and(LOAD_REG2=39。)then LOAD_MODE=39。 if(CMD=39。039。039。 signal timer_zero : std_logic。 REFRESH :out std_logic。代碼示例如附件3. SDRAM控制器頂層模塊實(shí)際上在大型工程開(kāi)發(fā)過(guò)程中很少用到圖形編輯工具,因?yàn)檫B接線較多不易連接,容易顯得雜亂,可讀性和可移植性都不強(qiáng)。而每當(dāng)收到CMD_ACK為1時(shí),表示CMD指令已經(jīng)發(fā)出并有效,此時(shí)就要發(fā)出NOP命令(CMD=000)。(2)刷新和預(yù)充SDRAM的存儲(chǔ)單元可以理解為一個(gè)電容,總是傾向于放電,因此必須有定時(shí)刷新周期以避免數(shù)據(jù)全失。系統(tǒng)上電時(shí),F(xiàn)PGA首先從外部Flash中讀取配置數(shù)據(jù),完成自身的程序加載,進(jìn)入工作模式狀態(tài)。采集系統(tǒng)分模擬系統(tǒng)和數(shù)字系統(tǒng),大多數(shù)字采集系統(tǒng)中,CMOS圖像傳感器是系統(tǒng)的成像部件,它是系統(tǒng)的“眼睛”,能夠捕獲高速運(yùn)動(dòng)物體的圖像,此模塊是將采集的模擬圖像轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)輸出。相應(yīng)的,對(duì)于并行采樣系統(tǒng),如果采樣頻率達(dá)到50MHZ,數(shù)據(jù)量并行8bit以上。(4)圖像幀存讀寫模塊:將解碼后的數(shù)據(jù)經(jīng)由一個(gè)乒乓機(jī)制依次存放在兩片RAM中,每個(gè)里面剛好存放一幅圖像,通過(guò)乒乓機(jī)制使得兩塊存儲(chǔ)區(qū)域交替進(jìn)行存儲(chǔ)輸入和顯示輸出,避免等待,提高速度。(1)SDRAM的初始化SDRAM在上電100~200μs后,必須由一個(gè)初始化進(jìn)程來(lái)配置SDRAM的模式存儲(chǔ)器,模式存儲(chǔ)器的值決定SDRAM的工作模式。之后進(jìn)行控制器的初始化配置工作,先發(fā)出指令LOADREG1給控制器載入模式字,再發(fā)出LOADREG2指令載入控制器的刷新計(jì)數(shù)器值,完成控制器初始化配置。代碼示例如附件2. 數(shù)據(jù)通路子模塊該模塊受OE信號(hào)的控制,使數(shù)據(jù)的進(jìn)出和相應(yīng)的操作指令在時(shí)序上同步。 NOP :out std_logic。 signal LOAD_REG2 : std_logic。 REFRESH =39。)then NOP=39。 else WRITEA=39。 end if。 end if。entity mand isgeneric( ASIZE :integer:=23。 PRECHARGE :in std_logic。 CAS_N :out std_logic。 signal do_rw : std_logic。039。039。039。) and (mand_done =39。039。 if((PRECHARGE =39。039。) or (do_lode_mode =39。)then rp_shift = 39。 oe1 = 39。)then oe_shift = (others = 39。 oe1 = 39。139。entity sdr_data_path isgeneric(DSIZE:integer:=32)。039。DATAOUT = DQIN。 ADDR :in std_logic_vector(ASIZE1 downto 0)。end sdr_sdram。 REFRESH :in std_logic。 RAS_N :out std_logic。 end ponent。 end ponent。 signal IDATAOUT : std_logic_vector(DSIZE1 downto 0)。 signal ref_ack : std_logic。 DQIN =DQ。else(others = 39。instantiate the mand modulemand1:mandgeneric map( ASIZE =ASIZE, DSIZE =DSIZE, ROWSIZE =ROWSIZE, COLSIZE =COLSIZE, BANKSIZE =BANKSIZE, ROWSTRAT =ROWSTRAT, COLSTART =COLSTART, BANKSTART =BANKSTART, )port map( CLK =CLK133, RESET_N =RESET_N, SADDR =SADDR, NOP =nop, READA =reada, WRITEA =writea, REFRESH =refresh, PRECHARGE =precharge, LOAD_MODE =load_mode, SC_CL =sc_cl, SC_RC =sc_rc, SC_RRD =sc_rrd, SC_PM =sc_pm, SC_BL =sc_bl, REF_REQ =ref_req, REF_ACK =ref_ack, CM_ACK =cm_ack, OE =oe, SA =ISA, BA =IBA, CS_N =ICS_N, CKE =ICKE, RAS_N =IRAS_N, CAS_N =ICAS_N, WE_N =IWE_N )。 signal sc_pm : std_logic。 end ponent。 REF_ACK :in std_logic。 port( CLK :in std_logic。 SC_PM :in std_logic。 ROWSTART :integer:=9。 SA :out std_logic_vector(11 downto 0)。 DSIZE :integer:=32。)。 DATAOUT :out std_logic_vector(DSIZE1 downto 0)。139。 oe2 = oe1。0000000139。 oe4 = 39。 rp_shift(3) = 39。 rw_flag = do_reada。039。) and (do_precharge =39。039。) and (REF_REQ =39。039。)。039。 signal rp_shift : std_logic_vector(3 downto 0)。 signal do_writea : std_logic。 SC_BL :in std_logic_vector(3 downto 0)。 COLSTART :integer:=0。139。039。139。00139。 load_reg1 =39。 signal SC_BL_int : std_logic_vector(3 downto 0)。 SC_CL :out std_logic_vector(1 downto 0)。 附件1:library ieee。例如,CMD為001時(shí),則會(huì)輸出do_read信號(hào)為1;CMD為010時(shí),則會(huì)輸出do_write信號(hào)為1,在同一時(shí)刻,只會(huì)輸出一種有效的操作指令。(3)操作控制SDRAM的具體控制命令由一些專用控制引腳和地址線輔助完成。FPGA收到采集命令后,啟動(dòng)采集視頻數(shù)據(jù)模塊、異步FIFO模塊和視頻解碼模塊進(jìn)行解碼,將數(shù)據(jù)輪換寫到兩個(gè)幀存中,經(jīng)通信模塊送出,以上即為該系統(tǒng)的工作流程。二、總體方案設(shè)計(jì)方案1:圖像數(shù)據(jù)的傳輸通過(guò)USB總線技術(shù)完成系統(tǒng)的初始化以及將最終的傳輸信號(hào)準(zhǔn)確無(wú)誤地傳送到上位機(jī)上。(3)將信號(hào)送到AD進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。C總線對(duì)其內(nèi)部寄存器進(jìn)行配置,使其按照一定的格式進(jìn)行采樣。SDRAM器件的管腳分為控制信號(hào)、地址和數(shù)據(jù)3類。系統(tǒng)控制接口模塊用于接收系統(tǒng)的控制信號(hào),進(jìn)而產(chǎn)生不同的CMD命令組合;CMD命令解析模塊用于接收CMD命令并解碼成操作指令;命令響應(yīng)模
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