一种双通道图像采集及显示系统设计

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1、一种双通道图像采集及显示系统设计Designofdouble-channelimageacquisitionanddisplayintegratedsystem学科专业：微电子学与固体电子学研究生：吴振昊指导教师：张平副教授天津大学电子信息工程学院二零一四年十一月独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得天津大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：签字日期：

2、年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解天津大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权天津大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。（保密的学位论文在解密后适用本授权说明）学位论文作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日中文摘要图像采集显示系统是当今研究的一个热点，在某些特殊的环境要求下，使用单通道图像系统难以完成对不同视场数据的同时采集和高速实时的处理显示。为实现对不同视场图像的同时采集，本文设计并实现了一种基于CPLD和SDRAM的双通道图像采集

3、显示系统。使用OV7725CMOS图像传感器进行视频采集，以CPLD芯片作为核心处理芯片，完成传感器的SCCB协议配置，同时控制SDRAM的配置和读写，采集并存储源自两个不同通道的图像数据，使用VGA转换芯片进行图像数据解码，通过VGA接口在显示器上进行显示。具体成果如下：1、完成系统的架构设计和芯片选择，设计各模块电路，基于VerilogHDL完成了数据处理和芯片控制的设计仿真及验证。2、使用FPGA对SDRAM控制和图像传感器的采集效果进行验证。设计了串口通信，将数据回传电脑并还原为BMP图像，验证了系统功能的正确性。3、实现了最小化系统，进行高密度PCB设计，完成芯片的安装，并对整体系统

4、的各参数和功能进行封装测试。本文设计了双通道图像采集与实时显示的最小化系统，系统尺寸为Φ40mm×4cm，显示速度可以达到每秒60帧，分辨率为600×800，系统工作频率为100MHz，工作电压5V，工作电流约为350mA，输出为VGA标准格式。本系统具有低功耗、低成本、体积小等优点，并可在多种的环境条件下使用，具有广泛的应用性。关键词：双通道可编程逻辑单元SCCBSDRAM最小化系统ABSTRACTImageacquisitionanddisplaysystemisahotspotincurrentresearches,undersomespecialenvironmentalrequire

5、ments,usingasingle-channelimagesystemisdifficulttocompletedifferentfielddataacquisitionandhigh-speedreal-timeprocessing.Inordertorealizetheimageacquisitionfromdifferentatthesametime,thispaperdesignsadoublechannelimageacquisitionsystembasedonCPLDandSDRAM.TheimagesensorisOV7725.AnduseCPLDchipasthecore

6、processingchip,whichcancompletesensor’sSCCBprotocolconfiguration,controlofSDRAMconfiguration,acquisitionandstoragefromtwodifferentimages,decodingthedatausingtheADV7123,anddisplayingonVGAmonitor.Workandachievementsareasfollows:1、Inaccordancewiththeprojectrequirements,completesystemarchitecturedesigna

7、ndchipselection,designofeachmodulecircuit,usingVerilogHDLfinishcodingandsimulation.2、UsingFPGAforcontrolofSDRAMandverifytheimageacquisition.Completeserialcommunication,transferthedatatocomputer,useasc