文档介绍：华中科技大学
硕士学位论文

姓名:贺永波
申请学位级别:硕士
专业:模式识别与智能系统
指导教师:齐文新
20060508
摘要
随着数字多媒体技术的不断发展,数字图像处理技术被广泛应用于各种领域。
视频图像数字化后数据量非常庞大,计算机应用领域中,对如此大量的数据进行实
时采集和传输的技术难度较大。现在通用的高速图像采集系统一般都是基于PCI总
线,PCI总线图像采集系统的缺点是不支持热插拔,系统硬件设计难度高,受计算机
插槽数量、地址、中断资源限制,可扩展性差。USB是为解决传统总线不足而推广
的一种新型的计算机通信标准,具有支持热插拔、硬件设计简单、易于扩展等优点。
,适合于多媒体数据传输,已经成为现在技术
研究的热点。
针对这种情况,本文实现了基于通用串行总线USB的图像采集系统。设计了基
于SAA7111的图像转换电路,将CCD图像传感器的PAL信号转换成数字信号;开发
了基于EZ-USB ,实现图像数据高速传输;完成了基于FPGA
的控制电路,实现对整个系统的控制。FPGA设计的关键问题是时序设计,本文实现
图像采集时序、SRAM帧存储读写时序和EZ-USB数据传输控制时序,在详细分析I2C
总线的基础上实现了模拟I2C总线,并用模拟I2C总线实现了对SAA7111的配置。在
PCB设计时仔细考虑了模拟数字混合电路及EZ-USB高速数据信号线的抗干扰设计。
,详细分析了EZ-USB FX2各种配置方式,开发了固件程
序。开发完成的系统USB的图像采集系统实际传输速率达到了160Mbps,可以稳定的
传输******@512*512黑白和彩色图像,可广泛使用于图像处理系统。

关键词: 图像采集固件 FPGA

II
Abstract
With the development of multimedia, image processing is widely used ,at the same
time, lay more strict requirements on the image acquisition. The image datum is so large
that it’s difficult to acquire and transmit. The usual image acquisition system is based on
PCI, but there are still some disadvantages, it can’t support hot plug and play, it’s more
difficult for hardware design ,and seize puter system resources. The USB is a new
kind of system bus, because of characteristics of high speed, the speed is up to
480Mbps ,plug and play. So it can meet the requirements of multimedia datum
transmission. Now it es a trend.
So we carry out the high speed image transmission. We design the SAA7111 circuit
to convert the PAL to data signal and the interface circuit based on EZ-USB FX2
to transmit datum, and the control unit based on FPGA. The most important for FPGA
design is timing. I design the circuit to simulate the I2C timing, and configure the
SAA7111 using it. And read datum from SAA7111 and buffer the datum in SRAM and
then transmit the datum to host. When we design Printed Circuit B