基于PCI总线多路图像采集卡的研究.pdf

华东交通大学理工学院电气与信息工程分院 朱海宽 万丽雯 众多的控制信号，可以分成三个模块：图像数据采集控制 【摘要】 本文在设计了一种基于PCI总线的多路同步图像采集卡． (FC总线)，FIFO读写控制器与PCI接口通信模块。 11 l 该视频采集卡以FPGA为逻辑控制中心．采用SAA7 本图像采集卡设计中关键技术有： 将四路视频信号分别转换为数字图像数据．经FIFO缓存 (1)四路CCD摄像机的同步控制设计中摒弃了选用视 后．由PCI总线接口芯片PCI9052将数据送入计算机．最 后通过应用程序将图像显示出来． 频分配放大器MAX4137，以一个CCD视频输出信号为基 【关键词】 准源，经过同步电路分配放大后．作为其余CCD摄像机的 PCI总线视频采集卡 驱动程序 FPGA 外同步信号的硬件实现控制方案，采用现有的FPGA进行 同步的逻辑控制。 ·、引占 (2)标准视频信号采集模块的设计。采用视频解码芯 随着视频技术以及大规模集成电路的飞速发展，视频 片SAA711l，对摄像头输出的标准模拟视频信号进行采 监控系统的应用越来越广泛。作为其核心，视频采集技术 集．输出数字视频信号．分离后的同步信号以及采样时钟。 也日趋成熟。目前，大多数采集卡都采用了视频局部总线， 视频解码芯片的初始化通过FPGA模拟12C总线来实现，摒 可以将图像数据直接采入内存．采集卡不再需要专门的帧 弃了通过单片机或DSP的I／O端口模拟12C总线的时序的硬 存储体。其中基于PCI总线的视频采集卡以其强大而灵活 件方案。 的功能和价格而成为目前市场上的主流产品。 (3)数据缓冲与传输控制逻辑的实现。解码芯片输出 本文研究一个支持四路标准视频信号输入．采集的像 的数字视频信号传输速度快．数据量大．同步传输会大量 素阵列为720×576每秒钟采集25帧8位黑白图像的高速 占用计算机的资源，因此有必要对数据进行缓冲。这里采 图像采集卡。该数据采集卡能够多路同步显示．减少了所 要了解对象的盲区，同时能够监测运动物体。对此现在国 采用可编程逻辑器件进行图像传输的逻辑控制，保证了图 外的技术比较成熟，但价格均昂贵．而国内研究比较少。因 像数据的顺序性。 此，本文对其进行研究．具有较高的应用价值。 (4)基于PCI接口数据交换模块的设计。数据缓冲器 中的数字视频信号需要及时传输到计算机内存．并完成动 二、总体方案 本文设计的图像采集卡系统原理如图1所示。整个系 统中，FPGA(现场可编程门阵列)是中心控制器件．它协 调各个部分的时序和工作。系统上电后，它负责图像采集 模块的初始化．数据缓冲模块的数据写入．PCI系接口的状 态转换和数据传输。基于FPGA技术的采样控制器要产生 D。G。Tcw200006 40 万方数据 TechnologyDesign ● ● ●