基于ARM和FPGA的嵌入式高速圖像采集存儲(chǔ)系統(tǒng)
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2．2 FPGA模塊
FPGA主要作用是把圖像采集芯片傳過(guò)來(lái)的圖像原始數(shù)據(jù)，采取乒乓操作的方式，暫存于兩片SRAM中。當(dāng)FPGA開(kāi)始接收第一幀圖像時(shí)，把該幀圖像根據(jù)FPGA內(nèi)部生成的地址存儲(chǔ)在SRAMl中，一幀圖像接收完畢后，向ARM傳送。同時(shí)，把下一幀圖像暫存于SRAM2中，然后傳給ARM，依次循環(huán)。這樣就可以實(shí)現(xiàn)圖像的高速采集。本系統(tǒng)選用了Alter公司的EPlK30TCl44―3，它采用EECMOS技術(shù)，144引腳TQFP封裝，容量為10萬(wàn)門(mén)，具有高密度、低成本、低功耗的特點(diǎn)。FPGA的內(nèi)部結(jié)構(gòu)包括時(shí)鐘驅(qū)動(dòng)模塊、SAA7113H控制模塊、SRAM控制模塊、ARM數(shù)據(jù)交換模塊等。SAA7113H控制模塊主要負(fù)責(zé)對(duì)視頻采集芯片SAA7113H的初始化和啟停等功能控制；SRAM控制模塊則主要進(jìn)行讀寫(xiě)地址生成、“乒乓”讀寫(xiě)控制等；ARM數(shù)據(jù)交換模塊負(fù)責(zé)向ARM申請(qǐng)中斷和數(shù)據(jù)傳輸。這些模塊在設(shè)計(jì)中利用VHDL語(yǔ)言，在Quartus II環(huán)境下進(jìn)行編程和調(diào)試，具體實(shí)現(xiàn)方法參見(jiàn)文獻(xiàn)。本系統(tǒng)中，主要針對(duì)640×480的灰度圖像的采集和存儲(chǔ)，所以選用了ISSI公司的IS6lIN25616AL，它是一種高速度、低功耗的256 kB×16的CMOS靜態(tài)隨即存儲(chǔ)器，能夠滿足系統(tǒng)的實(shí)際要求。SRAM控制模塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu)框圖，如圖3所示。本文引用地址：http://butianyuan.cn/article/152552.htm
2．3 ARM模塊
ARM模塊的主要作用是，從SRAM中取出圖像原始數(shù)據(jù)，然后進(jìn)行必要的處理，再存儲(chǔ)在大容量的CF卡上，方便用戶在PC機(jī)上對(duì)圖像進(jìn)行必要的處理操作。FPGA接收完一幀圖像后，向ARM發(fā)出中斷請(qǐng)求，ARM收到請(qǐng)求后，通過(guò)FP―GA將SRAM中的數(shù)據(jù)讀入。一幀數(shù)據(jù)發(fā)送完畢后，F(xiàn)PGA發(fā)出發(fā)送完畢信號(hào)，ARM對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理后，將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在大容量的CF卡上。本系統(tǒng)選用了Philips公司的LPC2214，它是基于ARM7TDSI體系的嵌入式微處理器，內(nèi)部具有16 kB的靜態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器和256 kB的Flash程序存儲(chǔ)器，可實(shí)現(xiàn)高達(dá)60 MHz的工作頻率。ARM與FPGA及CF卡的接口電路分別，如圖4，圖5所示。
評(píng)論