基于SOPC技术的高速图像采集控制系统的设计与研究.pdf

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1、第24卷第6期传感技术学报V01．24No．6CHINESEJOURNALOFSENSORSANDACTUATORSJune20ll2011年6月DesignandResearchofaHigh-SpeedImageAcquisitionSystemBasedonSOPCTechnologySHANGYuanyuan，YANGXinhuaXUDawei，ZHAOXiaoxu。NIUHuizhuo，Collegef’，rmationEngineering，CapitalNormalUniversity，Beijing100048，China；、

2、＼BeringEngineeringResearchCenterHighReliableEmbeddedSystem，CapitalNormalUniversity，Bering100048，China)Abstract：BasedonSOPC(SystemonaProgrammableChip)technology，sonicperipheralsembeddedinAvalonbuswerecustomizedandutilizedinimageacquisitionunit，compressionunitandstorageunit，a

3、ndthesemeasuresim·provedthespeedofthewholeimagingsystem．Thedataiscompressedtothree—fourthsoftheorigina1．AcustomDMAisdesignedfortransferringtheimagedatatothetwocachesoftheSDRAM．Thisapproachdiscardsthemeth-odthatFIFOmustbeputupinthetraditionaldataacquisitionsystem．Andtherefor

4、e，itreducedtheCPUtaskfordatatransferring．Atthesametime，theimageacquisitionandthedatatransmissioncancompleteaparalleljobtoimprovethesystemefficiency．Finally，thedesignisworkedonan2kx2khigh—speedCMOSimagesystem，andthetestresultsshowitsfeasibilityandflexibilityinhigh—speedimage

5、acquisitionapplications．Keywords：imageacquisitionsystem；SOPC；DMAcontroller；parallelprocessing；high—speedEEACC：6140Cdoi：10．3969／j．issn．1004—1699．2011．06．017基于SOPC技术的高速图像采集控制系统的设计与研究牢尚媛园，杨新华，徐达维，赵晓旭，牛慧卓，首都师范大学信息工程学院，北京100048；、＼高可靠嵌人式系统技术北京市工程研究中心，北京100048／摘要：针对高速图像采集控制系统中带宽不足

6、的问题，应用SOPC(SystemonaProgrammableChip)技术在Avalon总线中嵌入自定义外设完成图像采集、冈像数据压缩和网像存储，大大提高了系统的成像速度。首先，通过在图像采集端对数据进行流水线压缩编码的方法，将数据量压缩为原来的四分之j。然后，基于VHDL设计并实现DMA控制器，该自定义DMA控制器可以把图像数据直接存人SDRAM中的两块缓存区，省掉了传统数据采集系统中必须使片jFIFO对数据进行缓存的环节，减轻了CPU的数据传输任务。另外，通过将系统网像采集模块和数据传输模块的并行化处理，提高了成像系统工作的效率。最后

7、，在2kx2k高速CMOS成像系统卜进行了实现，通过速度测试和成像测试验证了该图像采集控制系统设计的可行性与灵活性。关键词：网像采集；SOPC；DMA控制器；并行处坪；高速中图分类号：TP3l7．4；TN911．73文献标识码：A文章编号：1004—1699(2011)06—0864—06目前图像采集主要应用CCD和CMOS图像传像质量或达到人们预期效果，然后在把网像数据通感器获取原始模拟图像信号，然后通过AD将模拟过高速总线存储在硬盘或SD卡等存储介质中或把信号转换成8位、10位或12位等不同数字信号，由图像发送至显示设备。文章中应用SOP

8、C技术于AD变换速度和存储器读写速度不统一，数据不把图像采集控制，数据压缩编码、数据存储等任务全能直接从AD进入存储器，中间必须要加一级FIFO部在自定义外设中完成