- 1、本文档共6页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
- 5、该文档为VIP文档,如果想要下载,成为VIP会员后,下载免费。
- 6、成为VIP后,下载本文档将扣除1次下载权益。下载后,不支持退款、换文档。如有疑问请联系我们。
- 7、成为VIP后,您将拥有八大权益,权益包括:VIP文档下载权益、阅读免打扰、文档格式转换、高级专利检索、专属身份标志、高级客服、多端互通、版权登记。
- 8、VIP文档为合作方或网友上传,每下载1次, 网站将根据用户上传文档的质量评分、类型等,对文档贡献者给予高额补贴、流量扶持。如果你也想贡献VIP文档。上传文档
查看更多
基于Cameralink标准DSPFPGA数字图像处理系统设计
基于Cameralink标准DSP+FPGA数字图像处理系统设计摘 要:随着人类文明的进步和电子科技的快速发展,视频通信作为人类视野的延伸,应运而生的数字图像处理技术也就得到了飞速地发展。基于此,从CameraLink硬件接口出发,详细介绍CameraLink硬件接口电路模块、FPGA数据采集和逻辑控制模块、DSP图像处理模块等,并通过相互组合合并的方式重组了图像处理系统,该系统能够实现对CameraLink协议输出信号的快速图像处理和视频显示的功能。
关键词:DSP;FPGA;CameraLink
中图分类号:G301 文献标志码:A 文章编号:1000—8772(2012)13—0152—02
随着集成电子电路技术的飞速发展,DSP+FPGA的各项功能不断提升和完善,DSP+FPGA结合的数字图像处理系统已经能够进入各大电子领域,其主要体现于编程灵活、算法简单、嵌入系统方便等多项功能。本文将从整个硬件系统的开发设计出发,构建了基于CameraLink标准的DSP+FPGA图像数字处理信息系统。
一、总述
随着计算机、多媒体和数据通信技术的高速发展,数字图像技术近年来得到了极大的重视和长足的发展,并在科学研究、工业生产、医疗卫生、教育、娱乐、管理和通信等方面得到广泛的应用。由于图像处理的数据量大,数据处理相关性高,实时的应用环境决定严格的帧、场时间限制,因此实时图像处理系统必须具有强大的运算能力。各种高性能DSP不仅可以满足在运算性能方面的需要,而且由于DSP的可编程性,还可以在硬件一级获得系统设计的极大灵活性。从总体上看,使用DSP和FPGA的结合能够实现整个系统运算能力加快、逻辑控制能力增强的特点,而且结合CameraLink快速传递数字图像信息,就能够实现对视频图像快速响应、快速分析的方法,因此结合DSP、FPGA、CameraLink的电路特点和图像分析模块是很有必要的。
从工作原理分析:由于CameraLink接口的输出和控制部分都是LVDS(Low—Voltage Differential Signaling低压差分信号),而FPGA不便于直接对LVDS信号进行处理,因此我们通过一些转换芯片将LVDS信号转换成TTL逻辑电平送至FPGA电路模块。FPGA模块主要处理内容:接收到逻辑电平之后产生系统的逻辑控制信号;同时也对接收到的每一帧图像信号进行模块识别和匹配等操作,提高系统的处理速度。DSP模块的主要工作内容:对接收到FPGA处理之后的图像进行图像识别、分析、跟踪或者对部分内容反复分析等,其支持整个图像处理运算的过程。图像显示模块主要工作内容:将FPGA模块所输出的信号传递到DSP模块进行处理;获得处理结果目标信号;并转换成模拟信号,最终进行图像叠加输出视频图像信号输出。
实时图像处理系统结构如图1所示。
二、CameraLink标准的接口设计
CameraLink标准是由国家半导体实验室提出的一种ChannelLink技术标准,该接口具有开放式的接口协议,使得不同厂家既能保持产品的差异性,又能互相兼容。它在传统LVDS传输数据的基础上又加载了并转串发送器和串转并接收器,可在并行组合的单向链路、串行链路和点对点链路上,利用SER/DES(串行化/解串行化)技术以高达4.8Gb/s的速度发送数据。
从实际的电路图分析,一般而言使用CameraLink接口的视频图像设备都预设有4路控制信号,分别是CC1、CC2、CC3和CC4,其所输出的数字信号一般为LVDS信号。但此信号与本文系统中的数字图像处理系统的信号不符,因此需要转换成为TTL控制信号,并由FPGA发送控制命令,完成对相机的控制。
串行通信部分包括2对差分信号,串行通信规定为异步通信模式,通过串行通信可以对相机的各种参数进行设置。选用具有1对差分发送和1对差分接收的DS90LV019芯片就可以完成差分对信号和TTL信号之间的转换。CameraLink硬件连接框图如图2所示。
三、FPGA接口设计
FPGA是系统图象输入信号采集、预处理和图像输出显示的逻辑控制核心,主要包括输入信号采集控制、数据存储与传输控制、图像的预处理、同步时序产生与控制、图像显示控制、EMIF总线接口逻辑等。
本系统的FPGA芯片在模块中主要起到1553B总线通道的作用,接收总线上送来的数据并根据协议进行处理之后送给处理器。FPGA模块中开辟了足够空间的FIFO存储处理后的数据,当达到一定数量后,主处理器采用中断的方式读取FIFO中的数据。在本文的设计中,为了便于观察实验结果,将DSP接收到的数据送到串口上进行显示。同样地,DSP将要发送的数据送到FPGA开辟的另一个FIFO中,当每个数据编码结束后通过状态机程序产生FIFO信号的
文档评论(0)