低端嵌入式系統(tǒng)的圖像采集
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4 CPLD控制邏輯設(shè)計
圖4 CPLD控制邏輯流程圖
因為系統(tǒng)主處理器LPC2104的I/O速度和內(nèi)存的限制，無法完成采集一幀圖像并存儲的功能。這只能借助于在系統(tǒng)中擴展一片CPLD來協(xié)作完成系統(tǒng)功能。由CPLD片內(nèi)的控制邏輯電路完成讀取圖像數(shù)據(jù)并緩存到SRAM中的功能。因為系統(tǒng)不是實時圖像采集與處理，可以降低CMOS數(shù)字圖像傳感器輸出圖像的速率。這可以通過改變它的輸入時鐘來實現(xiàn)。系統(tǒng)中CPLD的時鐘采用40MHz，經(jīng)過10分頻以后的時鐘做為CMOS圖像傳感器的時鐘。這樣降低了圖像輸出的速率，減輕了處理器進行圖像數(shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)，使處理器有空閑時間進行其它控制操作。由于CPLD要讀取CMOS圖像傳感器輸出的圖像數(shù)據(jù)并緩存到SRAM中，因此CPLD的片內(nèi)邏輯主要是根據(jù)圖像傳感器輸出圖像數(shù)據(jù)的時序和SRAM的讀寫時序來編寫。CPLD片內(nèi)的控制邏輯電路主要由一個用電子硬件描述語言verilog編寫的狀態(tài)機實現(xiàn)。另外還有一些附加的門電路、多路選擇器和加法器，它們和狀態(tài)機共同組成了系統(tǒng)的攝像頭緩存控制邏輯電路。CPLD控制邏輯流程圖如圖4所示。
5 功能驗證
為了驗證系統(tǒng)實現(xiàn)了圖像采集的功能，需要對CPLD緩存下來的數(shù)據(jù)進行處理并顯示出圖像。由于PC機具有豐富的軟硬件資源，因此我們利用PC機來顯示圖像，驗證圖像采集功能的正確性。具體方法是：系統(tǒng)主處理器LPC2104讀取SRAM中的圖像數(shù)據(jù)并通過串口傳送給PC機，在PC機上編寫軟件接收數(shù)據(jù)并做簡單的處理就可以在PC機屏幕上顯示出圖像，從而能夠驗證系統(tǒng)的功能。
6 結(jié)束語
通過在一個低端的嵌入式處理器系統(tǒng)中添加CMOS數(shù)字圖像傳感器，并編寫硬件描述語言程序、嵌入式處理器程序，實現(xiàn)了采集圖像的功能。
本文作者創(chuàng)新點：利用CPLD在一個低端嵌入式系統(tǒng)中實現(xiàn)了圖像采集功能。
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linux操作系統(tǒng)文章專題:linux操作系統(tǒng)詳解（linux不再難懂）
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