基于ADV7170的紅外數(shù)字圖像顯示系統(tǒng)設(shè)計

FPGA實(shí)現(xiàn)上述格式轉(zhuǎn)換過程：將一幀數(shù)字圖像存入FPGA內(nèi)部的雙口RAM中，由于ADV7170工作在27 MHz時鐘頻率，所以需要設(shè)置一級乒乓緩存操作。乒乓操作是一個常常應(yīng)用于數(shù)據(jù)流控制的處理技巧，典型的乒乓操作方法如圖9所示。乒乓操作的處理流程描述如下：輸入數(shù)據(jù)流通過“輸入數(shù)據(jù)流選擇單元”，等時地將數(shù)據(jù)流分配到兩個數(shù)據(jù)緩沖模塊。在第一個緩沖周期，將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到“數(shù)據(jù)緩沖模塊1”。在第二個周期，通過“輸入數(shù)據(jù)流選擇單元”的切換，將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到“數(shù)據(jù)緩沖模塊2”，與此同時，將“數(shù)據(jù)緩沖模塊1”緩存的第一個周期的數(shù)據(jù)通過“輸出數(shù)據(jù)流選擇單元”的選擇，送到“數(shù)據(jù)流處理模塊ADV7170”上。在第3個緩沖周期，通過“輸入數(shù)據(jù)流選擇單元”的再次切換，將輸入的數(shù)據(jù)流緩存到“數(shù)據(jù)緩沖模塊1”，與此同時，將“數(shù)據(jù)緩沖模塊2”緩存的第二個周期的數(shù)據(jù)通過“輸出數(shù)據(jù)流選擇單元”的切換，送到“數(shù)據(jù)流處理模塊ADV7170”，依次循環(huán)。乒乓操作的最大特點(diǎn)是，通過“輸入數(shù)據(jù)流選擇單元”和“輸出數(shù)據(jù)流選擇單元”按節(jié)拍、相互配合地切換，將經(jīng)過緩沖的數(shù)據(jù)流沒有時間停頓地送到“數(shù)據(jù)流處理模塊ADV7170”。把乒乓操作模塊當(dāng)作一個整體，站在這個模塊的兩端看數(shù)據(jù)，輸入數(shù)據(jù)流和輸出數(shù)據(jù)流連續(xù)不斷，沒有停頓，適合對數(shù)據(jù)流進(jìn)行流水線式處理，所以使用乒乓操作完成數(shù)據(jù)的無縫緩沖與處理，達(dá)到低速模塊處理高速數(shù)據(jù)流的效果。設(shè)置行計數(shù)器，讀取每行的像素值，然后將讀取的像素值寫入ADV7170的數(shù)據(jù)總線上，最后可以得到ADV7170輸出的PAL制模擬信號。下面是數(shù)字圖像和電視機(jī)接收的模擬信號顯示圖像。

3 結(jié)束語
紅外數(shù)字圖像顯示系統(tǒng)具有小型化、低功耗、靈活性強(qiáng)等特點(diǎn)，能廣泛用于國防科技中。系統(tǒng)使用VHDL語言實(shí)現(xiàn)了I2C總線協(xié)議，完成了對ADV7170內(nèi)部寄存器的配置，最終將紅外數(shù)字圖像在電視機(jī)上顯示，如圖10和圖11所示。