基于FPGA和ARM的视频采集处理系统
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钟 Ｐ ＸＣ Ｋ 升 沿时 将 有 效数 据读 入 。经 实ｊ】 感 器 正常 工 作 Ｉ Ｌ 上 ！ ，传 Ｊ ！ ｌ 时 ，Ｓ Ｌ Ｃ Ｋ，Ｌ Ａ 频 率约 为 ７ ６ Ｈ ￣ １ ． Ｈ 。 Ｖ Ｌ ． ｋ ｚ ４２ ｚ ５ ｋ 本 系统 采用 Ｖ ｒｌ ｇＨＤＬ 言来编 写 Ｃ ｅｉ ｏ 语 Ｍ０ｓ 图像传 感 器的 时 序 驱 动 。 在 实 际 设训 中 ，把 控 制 模 块 分 成 两部 分 ：１ Ｃ Ｃ ｎ ｉ ２ — ｏ ｆｇ 模块 根 据 设定 的 曝 光时 间 来发 生 ＩＣ 线Ｓ Ｌ ， Ｓ Ａ 时序 ，而 总 Ｃ Ｋ￣ Ｄ Ｔ Ｉ ３ Ｃ ｐｕ ｅ ａ ｔ ｒ模块 则负责 与传 感 器的 数据 接 １ ，读 入 １ 位 的图像 数据 ， ５ １ ０ 并 送到 下一 级模 块进 行相 应 处理 。以 下是 Ｃ ｐ ｒ模块 部分 代码 ： ａｔ ｅ ｕ ａ ｙ ＠（ｏ ｅ ｇ Ｌ ｒ ｅ ｅ ｇ Ｓ ） ｌ ｓ ｐ ｓｄ ｅ Ｃ Ｋ ｏ ｇ ｄ ｅ Ｒ Ｔ ｗａ ｉ ｎ ｉ
＿
／ ／ 当前 帧有 效且 前 一 帧处 理完
ｍ ＣＭ ０Ｓ ＦＶＡＬ ＜ １ ；
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的 ，可以 方便 地实 现 对视 频信 号 的 实时 压 缩和 解 压缩 。在进 行 压 缩时 ，Ｚ ３ ００ 受ＹＵ ４２２ 字视 频信号 ，将 其 编码为 Ｊ Ｅ ￣ Ｒ ６６接 Ｖ ：： 数 Ｐ Ｇ
流输 出 。Ｚ ３ ０ ０ Ｒ ６ ６ 对像 素块 ￥ Ｃ Ｉ 视 频信 号可 实现 高 达２ ～３ 帧／ ＩＣＲ ￣ ５ ０ 秒的压 缩 ；灵活 的数据 接 Ｌ ，支持 三种 Ｙ 视频 接 口模式 ，即 ８ ｌ ＵＶ 位
ｉｍＣ ｆ ＭＯＳＦ Ａ 、 （ Ｖ Ｌ ／ 有效 ／ 帧
ｂ ｇｎ ｅｉ ｉ ｍＣ Ｓ Ｌ Ａ ） ｆ ＭＯ Ｖ Ｌ （
主模 式 、 １位 从模 式 和８ 从 模 式 ；３ 不 同 的 比特率 控 制模 式 用 ６ 位 种
制 器 ，ＮＡ ＮＤ闪存控 制 器 ，３ 串 口，４ 路 ￣ＤＭＡ，４ 带Ｐ Ｍ的时 路 Ｗ 钟 ，最 高 可运 行 在 ２ ３ ０ ＭＨｚ 。系 统采 用 的 网卡 芯 片 是Ｃ￥ ９ ０ ８ ０Ａ，
它是 用于 嵌 入式 设备 的 低 成本 以太 局 域 网控 制 器 。它 的高 度 集成 设计使其不再需要其它以太网控制器所必需的昂贵外部器件 。
ｂ ｇｉ ｅ ｎ
２３ ． ＡＲ Ｍ处 理 器 和 网 卡芯 片
ＡＲＭ处 理 器选 用二 星 公 司 的 ￥ Ｃ ４ ０ ３ ２ １ ，该 处 理 器拥 有 独 立 的 １Ｋ 指 令Ｃ ｃ ｅ Ｈ 数 据Ｃ ｃ ｅ Ｂ ６ ａ ｈ ￣ ＫＢ １ ６ ａ ｈ ，ＭＭＵ，支持Ｔ Ｔ Ｃ 控 Ｆ 的Ｌ Ｄ
的 输 出 。所 以 ，在 Ｆ ＡＬ 个 周 期 内 ， 图像传 感 器 正好 输 出 了 完 Ｖ 一 整 的一 帧 图像 。分 辨率 为６ ０ ８ 。仅 当Ｆ ＡＬ Ｖ 信号 同 时 ４ ４０ Ｘ Ｖ 和Ｌ ＡＬ 为高 电平 时 ，传 感 器输 出数 据 Ｄ［： 有效 ，Ｆ ＧＡ在每 个 像 素 时 ９０ ］ Ｐ
Ｃ ８０ Ａ Ｓ ９０ 包括 片 ｋＲ ＡＭ， １Ｂ ｓ—传 输 和接 收滤 波器 ，以及带 ２ ０ ａｅ Ｔ ４ 毫 安驱 动 的直 接Ｉ Ａ 总 线接 口。除 ＿高度 集成 ，Ｃ ８ ０Ａ 提 供 Ｓ一 『 ￥９０ 还 其 它性 能和 配 置选择 。它独 特 的Ｐ ｃ ｅＰ ｇ 结 构 可 自动 适 应 网络 ａｋｔａｅ 通信 量模 式的 改变 和现 有 系统资 源 ，从而 提高 系 统效 率 。图２ 为网
ｆ 、儿 、 — ０ｊ 九 刁 叶 儿 口 １ Ｈ ， 、一 吲 戈 ｊ 。
ｉｆＲＳ ） ｆ！ Ｔ ｉ
… … …
／ ／ 各信 号 清零 复位
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Ｉ ｆＤＲ １：ｌ ） ｌ９０ Ａ
ｌ ｒ ｛ ：］ Ｄ Ａ［５０
１ ＯＭ １ Ｄ
Ｓ ：】 Ａｆ９０ １
性 ，系统选 用 了Ａｌ ｒ公 司Ｃ ｃｏ ｅＩ系列 的Ｅ ２ ３Ｆ ７Ｃ 。该 ｔａ ｅ ｙ ｌｎ Ｉ Ｐ Ｃ ５ ６２ ６ 芯 片具 有 ３０ ０ ５ ０ 个逻 辑 单元 、６２ 引脚 、４ ５ 用 户 自定 义Ｉ ７个 ７个 ／ ０接
口、３ 个嵌 入式乘 法 器和４ ５ 个锁 相环 ，完 全可 以满 足 系统要 求 。
Ｓ ）１ ：】 Ｉ ０ 【５
ｎ ３Ｈ Ｓ１
Ｐｒ ＦＶＡＬ ｅ
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Ｃ ８０ Ａ ￥ ９０
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Ｎ２ 网卡接 口示意 图
２ 视 频 压缩 芯 片 ． ４
ＪＥ Ｐ Ｇ编解码 芯片 Ｚ ３ ０ ０ Ｒ ６ ６ 是专 为视 频采 集与 编辑 应 用而设 计
ｍＣ ＭＯＳ Ｄ Ｔ ＜ ＡＡ ＝
／ 取数 据送 ） Ｆ Ｇ ／ 读 ，Ｐ Ａ ．
ｅ ｅｉ ｛ｒ Ｆ Ａ ， Ｖ Ｌ ＝ ２ １） ｌ （Ｐｅ Ｖ Ｌｉ Ａ ｝＝ ’ ０ ｓ ｆ Ｆ ｂ
在处 理 前一 帧
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／ ／ 正
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