基于pci总线多路图像采集卡的研究

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1、工学硕士学位论文基于PCI总线多路图像采集卡的研究唐慧哈尔滨工业大学2006年7月图书分类号：TH89U.D.C.:621.38工学硕士学位论文基于PCI总线多路图像采集卡的研究硕士研究生：唐慧导师：唐文彦教授申请学位级别：学科、专业：所在单位：答辩日期：授予学位单位：工学硕士仪器科学与技术自动化测试与控制系2006年7月哈尔滨工业大学ClassifiedIndex：TH89U.D.C.:621.38ADissertationfortheDegreeofM.Eng.TheResearchofMultiplexingImageGrabCardBasedonPCIBusCandidate

2、：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Specialty：DateofOralExamination：University：TangHuiProf.TangWenyanMasterofEngineeringInstrumentScienceandTechnologyJuly,2006HarbinInstituteofTechnology哈尔滨工业大学工学硕士学位论文摘要随着视频技术(包括视频信号的压缩、传输及存储)以及大规模集成电路的飞速发展，视频监控系统的应用越来越广泛。作为其核心，视频采集技术也日趋成熟，可用于视频采集卡设计的集成芯片种类繁多。其中基

3、于PCI总线的视频采集卡以其强大而灵活的功能和价格而成为目前市场上的主流产品。论文在综合分析比较各种技术和方案后，设计了基于PCI总线的多路同步图像采集卡，采集的图像是黑白模拟信号。该视频采集卡以FPGA为逻辑控制中心，采用SAA7111将四路视频信号分别转换为数字图像数据，经FIFO缓存后，由PCI总线接口芯片PCI9052将数据送入计算机，最后通过应用程序将图像显示出来。论文首先介绍了图像采集卡系统的整体方案，仔细分析了系统工作原理和芯片的特点，设计了三个模块——数据采集模块、逻辑控制及数据传输模块和PCI接口模块，并对各个模块的功能和实现进行了详细的讨论。然后绘制出原理图，结合抗干扰性

4、能及走线的整体布局完成了印刷电路板的设计。最后简介了I2C总线，结合本设计所要实现的功能，介绍了如何利用FPGA虚拟I2C总线初始化SAA7111；简介了各种驱动技术，并对各种驱动技术的特点和应用场合进行了比较，介绍了如何利用VxD开发该图像采集卡的驱动程序。对PCI接口状态的控制及数据的传输进行了仿真，并进行了实验分析。关键词PCI总线；视频采集卡；驱动程序；FPGA-I-哈尔滨工业大学工学硕士学位论文AbstractWiththehigh-speeddevelopmentofvideotechnology(includingcompression,transmissionandstor

5、ageofvideosignal)andVLSI,thevideomonitorsystemhasbeenwidelyusedinmanyfields.Asthecentralpartofvediomonitorsystem,thetechnologyofimagegrabcardhasbecomemoreandmoremature,andtherearemanykindsofhipsthatcanbeusedindesign.Amongthem,theimagegrabcardbasedonPCIbusisthemostpopularproductinthemarketbecauseofi

6、tsstrength、flexibilityandcheapness.Inthispaperthemultiplexingsynchronousimagegrabcardaredesignedbasedontheanalysisoftheuniversaltechnology.FPGAisthisimagegrabcard’slogiccontrolcenter.ThisimagegrabcardusesSAA7111totranslatetheanaloguesignaltodigitalimagedata.AfterbufferinginanFIFORAMthedataarereadin

7、tocomputerbyauniversalPCIinterfacechip,PCI9052.Finallytheimagesaredisplayedonscreen.Firstthepaperintroducesthewholeprojectoftheimagegrabsystem.Thenthepaperintroducesthethreemodules’designbasedontheanalysiso