图象采集系统fifo帧存储及usb接口电路设计

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1、（2009届）毕业论文（设计）题　　目：　图象采集系统FIFO帧存储及USB接口电路设计学　　院：　　　　数学与信息工程学院　　　　　　专　　业：　　　　　电子信息工程　　　　　　　班　　级：　　　　　　工程052　　　　　　　学　　号：　　　　　200532485223　　　　　　姓　　名：　　　　　　郑磊　　　　　　　　指导教师：　　　　　陈思佳　　　　　　　　教　务　处　制　　2009年5月30日诚信申明本人郑重声明：所呈交的毕业论文，是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识

2、产权争议，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其它个人或集体已经发表或撰写过的作品成果，对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。毕业论文作者签名:年月日授权申明本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本

3、学位论文属于1、保密囗，在10年解密后适用本授权书。2、不保密囗。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：年月日导师签名：年月日图象采集系统FIFO帧存储及USB接口电路设计摘要：高速数字图像采集系统是研究瞬间发生的物理现象的一种有效工具，高速运动物体数字图像的获得，是对瞬间发生的物理现象研究的基础。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可视电话、电视会议、监控系统等各种民用、商业及工业生产领域中。本文以CMOS数字图像传感器为图像采集器件，以及PIC16F87x系列单片机和CY7C6801

4、3AUSB接口芯片，再加上CPLD逻辑控制和FIFO帧存储器，构建一个静态图像采集系统。CMOS图像传感器主要用来对敏感景物产生像素，FIFO帧存储器用来存储一帧这样的像素，CPLD用来控制像素从图像传感器到FIFO传输的时序逻辑，单片机将像素发送到USB接口，并控制整个电路工作，USB接口的任务是将像素传到计算机，以便进行后续处理。关键字：图象采集；FIFO；USBDesignofHigh-Image目录1绪论………………………………………………………………………（1）1绪论数字图像处理技术的飞速发展使得所有

5、图像处理的问题都可以用数字信号处理的形式来解决，这为实时图像处理的应用提供了广阔的空间。首先，数字信号处理中存在大量成熟的快速算法，这些算法已经大量的应用于图像处理中。其次，几个技术发展趋势进一步促使此领域的发展，随着超大规模集成电路的高速发展，包括低价位DSP(DigitalSignalProcessor)数字信号处理器，微处理器支持的并行处理技术，用于图像数字化的低成本的电荷耦合器件，低成本存储阵列的新存储技术，以及低成本、高分辨的彩色显示系统的发展为高速的实现信号处理、为达到系统的实时性提供了可能[1]。

6、这些发展都使得图像处理技术广泛的运用于科学研究、工农业生产、资源的遥感探测、医疗卫生、空间探索等各个领域，如今随着信息高速公路的建设，各种网络的发展非常迅速。因而，图像的传输也得到了极大的关注。另一方面，图像传输可使不同的系统共享图像数据资源，也极大地推动了图像在各个领域的广泛应用。高速数字图像采集系统是研究瞬间发生的物理现象的一种有效工具，高速运动物体数字图像的获得，是对瞬间发生的物理现象研究的基础。目前高速图像采集系统(一般指帧频在100fps以上)主要应用在军事领域。在军工靶场测量中，需要对快速飞行目标的

7、飞行实况进行跟踪、测量，事后要对测量数据进行分析、处理，为了提高测量精度，普遍采用高帧频数字图像采集系统[2]。考虑到高速实时处理及实用化两方面的具体要求，需要开发一种具有高速、高集成度等特点的视频图象信号采集系统，为此系统采用专用视频解码芯片和复杂可编程逻辑器件(CPLD)构成前端图象采集部分。设计上采用专用视频解码芯片，以CPLD器件作为控制单元和外围接口，以FIFO为缓存结构，能够有效地实现视频信号的采集与读取的高速并行，具有整体电路简单、可靠性高、集成度高、接口方便等优点，无需更改硬件电路，就可以应用于

8、各种视频信号处理系统中[3]。使得原来非常复杂的电路设计得到了极大的简化，并且使原来纯硬件的设计，变成软件和硬件的混合设计，使整个系统的设计增加柔韧性。本次毕业设计，我以CMOS数字图像传感器为图像采集器件，以及PIC16F87x系列单片机和CY7C68013AUSB接口芯片，再加上CPLD逻辑控制和FIFO帧存储器，构建一个静态图像采集系统。CMOS图像传感器主要用来对敏感景物产生像