基于SOPC的一种数码相机的设计方案.pdf

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1、重庆大学硕士学位论文基于SOPC的一种数码相机的设计方案姓名：苏吉文申请学位级别：硕士专业：仪器科学及技术指导教师：罗钧20050501中文摘要摘要本文作为重庆市信息产业局科技攻关项目数码相机整机及关键技术研究的一部分主要研究了数码相机的系统集成实现一个具有图像采集保存处理以及相关功能的数码相机系统论文首先介绍了整个数码相机系统的组成概括介绍了各个部分的功能以及他们之间的关系并确立了以Altera的SOPC系统的一种NIOSII为核心数字信号处理器(DSP)进行算法处理的方案接着的两部分是本论文研究的主要内容即数码相机系统的硬件设计部分和软件设计部分本系统中的硬

2、件主要由主控制器DSP(TMS320VC5416)协处理器FPGA(EP1C6Q240)以及相关器件和传感器组成其软件分为几个部分一是DSP软件程序实现操作模式的控制和图象编码解码二是NIOSII部分软件主要用于处理高速的数据采集和保存以及SDRAM控制器和一些接口功能概括起来本文的主要工作有对CCD传感器可编程芯片EP1C6以及NIOSIISDRAM存储器以及相关资料进行了整理和消化然后设计了整个系统的印刷电路板对各个模块分别进行了调试和测试对于前端传感器CCD除了设计其PCB外还完成了对其寄存器的编程控制系统中采用了SDRAM作为采集数据的缓存器其控制器和数

3、据采集保存通过NIOSII来实现NIOSII的数据和DSP之间通过一片高速SRAM作为交换区以实现两者的协同处理DSP压缩NIOSII采集的数据然后由NIOSII保存到CF卡中也可以通过USB接口传送到PC同时CCD的数据也送入显示缓存由FPGA产生控制时序在LCD上进行循环显示以NIOSII为核心DSP为算法处理的方案架构其系统扩展性强灵活性高由NIOSII处理一些高速的接口和数据传输DSP主要进行系统管理和软件编码二者各司其职以最大的提高系统的性能NIOSII是一个嵌入的软核非常有利于构建自己的专用嵌入式系统而且越来越多的IP和第三方的支持会更加提升NIOS

4、II系统的的通用性使得我们用较短的时间较低的成本开发出一个性价比较高的数码相机系统本设计方案的硬件系统已通过了PCB加工及功能调试验证关键词NIOSIISOPCDSPCCDI英文摘要AbstractThispaperasapartoftheproject“Theresearchofthedigitalcameraandthekeytechnology”asthemajorprojectofinformationindustrybureauofChongqing,isfocusedontheintegrationofdigitalcameratoimplement

5、adigitalcamerasystemhavingthefunctionofpicturecapturing,saving,processingandsoon.Atfirst,thispaperintroducethecompositionofthewholedigitalcamerasystemandgivesabriefintroductionofitspartialfunctionandtherelationshipamongthem,establishestheschemethatbasedontheNIOSIIwhichisonetechnology

6、ofSOPCofAlteraandpulsingtheDigitalSignalProcessor(DSP)asarithmeticunit.Thefollowingtwopartsisthecentralcontentofthispaperthatisthehardwaredesignandsoftwaredesignparts.Inthesystem,thehardwareismainlymadeofprocessorDSP(TMS320VC5416),coprocessorFPGA(EP1C6Q240)andsomerelevantcomponentsan

7、dsensors.Thesoftwareconsistsoffollowingparts:1.theprogramofDSPthatimplementsthefunctionofcodinganddecodingofpicture.2.theprogramofNIOSIIisusedtogatherthehigh-speeddataandsaveit,andsomeinterfacefunctionofSDRAMcontroller.Generally,themaintaskiscollectingsomedocumentofCCDsensor,programm

8、ablechipEP1C