基于FPGA和MV-D1024E相機的圖像采集系統(tǒng)

3．4 USB接口設(shè)計
USB接口用于FPGA與PC機間的數(shù)據(jù)和指令的交換，USB(Universal Serial Bus)是通用串行總線，其具高速度、低成本、低功耗、即插即用和使用維護方便等優(yōu)點，采用IEEE1394總線協(xié)議，最高帶寬可達到480 Mb／s。采用Cypress公司的EZ-USBFX2系列器件中的CY7C68013，這是一種基于8051單片機的USB接口主控制器，它集成了USB2．O收發(fā)器、串行接口引擎(SIE)和增強型8051微處理器，還包括1個8．5 KB片上RAM、1個4 KB FIFO存儲器及1個通用可編程接口(GPIF)。內(nèi)部RAM運行的8051程序由固化好的外部儲存器設(shè)備EEPROM提供，與FPGA接口如圖4所示。

3．5 數(shù)據(jù)緩沖存儲控制
圖5為數(shù)據(jù)緩沖存儲控制的示意圖。MV-D1024E是一款高速高動態(tài)的CMOS相機系列，經(jīng)其采集的輸出產(chǎn)生高速數(shù)據(jù)流，必須先經(jīng)過緩沖存儲控制，最后才能通過USB模塊送入PC機顯示。先采用FIFO緩沖模塊，然后通過乒乓操作對數(shù)據(jù)進行處理控制，最后將數(shù)據(jù)通過USB模塊送入PC機顯示。

4 PC機軟件設(shè)計
PC機主要用于用戶輸入和采集數(shù)據(jù)的顯示，通過Visual C++6．O編譯環(huán)境開發(fā)，結(jié)構(gòu)簡單，容易實現(xiàn)。其流程如圖6所示，用戶通過該界面設(shè)置相機的分辨率、曝光時間、開窗大小等參數(shù)。

5 結(jié)論
應(yīng)用FPGA實現(xiàn)的圖像采集系統(tǒng)，完成了對高幀頻CMOS相機的數(shù)據(jù)接口和控制，用FPGA集成的USB接口，既可采用PC機作為簡單的用戶輸入要求，又可完全脫離PC機，建立脫離PC機的圖像采集及處理系統(tǒng)。