基于ARM和FPGA的嵌入式高速圖像采集存儲(chǔ)系統(tǒng)

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及工作原理
本系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型，如圖1所示。圖像采集模塊負(fù)責(zé)采集原始圖像，并將原始圖像數(shù)據(jù)送給FPGA，采用了可編程視頻輸入處理器SAA7113H。原始圖像數(shù)據(jù)送到FPGA后，F(xiàn)PGA將原始圖像數(shù)據(jù)暫存于兩個(gè)SRAM中，系統(tǒng)采用了Alter公司的EPlK30TCl44―3和ICSI公司的IS6LV25616AL。一幀圖像采集完成后，ARM將圖像數(shù)據(jù)通過(guò)FPGA取出，進(jìn)行必要的處理，并形成圖片文件存到CF卡中，本系統(tǒng)選用了Philips公司的LPC2214。

圖像采集芯片將原始圖像數(shù)據(jù)傳到FPGA，F(xiàn)PGA將圖像原始數(shù)據(jù)暫存于SRAMl中，當(dāng)一幀圖像存儲(chǔ)完后，下一幀圖像數(shù)據(jù)存于SRAM2中。同時(shí)，將SRAMl中的數(shù)據(jù)送給ARM，ARM在對(duì)原始圖像進(jìn)行必要的處理后，將圖像數(shù)據(jù)以圖片文件的方式存儲(chǔ)在CF卡中。這樣就實(shí)現(xiàn)了嵌入式高速圖像采集和存儲(chǔ)功能，用戶可以很方便地將CF卡上的圖片上傳到PC機(jī)中進(jìn)行進(jìn)一步的分析和處理。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 圖像采集模塊
用可編程視頻輸入處理器SAA7113H進(jìn)行視頻信號(hào)處理。SAA7113H內(nèi)部集成了強(qiáng)大圖像色度、亮度處理功能以及多種輸出模式；有32個(gè)工作寄存器，在系統(tǒng)復(fù)位時(shí)，必須通過(guò)I2C總線對(duì)其進(jìn)行初始化。本系統(tǒng)使用灰度圖像，沒(méi)有使用色度信號(hào)，所以數(shù)據(jù)線為8位。SAA7113H與FPGA的接口，如圖2所示。