基于sopc技術(shù)的嵌入式攝像控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民物質(zhì)生活水平的提高，銀行、電力、交通、安全、倉儲、建筑以及軍事設(shè)施等領(lǐng)域?qū)Π踩婪逗同F(xiàn)場記錄報警系統(tǒng)的需求起來越大，要求也越來越高。視頻監(jiān)控系統(tǒng)以監(jiān)控目標(biāo)實時性強(qiáng)、適于遠(yuǎn)距離傳輸、便于管理人員控制等突出優(yōu)點，日益受到人們的重視。 就目前的監(jiān)控系統(tǒng)實現(xiàn)方法而言，一般采用CPU+DSP的方式來實現(xiàn)。這種實現(xiàn)方法的主要缺點在于成本高，開發(fā)靈活性差。采用可編程邏輯器件就能彌補(bǔ)上述缺點，把原來CPU+CPLD硬件組

2、合形式實現(xiàn)的功能僅用一塊FPGA芯片來實現(xiàn)。這需要在FPGA內(nèi)實現(xiàn)32位微處理器和視頻信號采集、存儲、色度空間轉(zhuǎn)化等硬件邏輯，這種構(gòu)造片上可編程系統(tǒng)的SOPC技術(shù)在業(yè)界還是前沿的技術(shù)。 研究的內(nèi)容主要有以下幾個方面： 1.基于Nios II的嵌入式攝像控制系統(tǒng)的構(gòu)成和核心控制器的架構(gòu)。 2.用Verilog HDL構(gòu)造IP核的方法，并構(gòu)造出完成視頻信號采集、分配、存儲和色度空間轉(zhuǎn)化的IP核Camera_show。

3、 3.SOPC技術(shù)，在FPGA芯片內(nèi)構(gòu)造一個Nios II的軟核CPU，通過Avalon總線與外圍器件控制邏輯和用戶邏輯做連接，構(gòu)造一個片上可編程系統(tǒng)。 4.USB通信方式的軟件設(shè)計。 本設(shè)計采用的是Altera公司的Cyclone II系列中的EP2C35F627C6芯片，利用SOPC技術(shù)構(gòu)造由Nios II軟核處理器、Camera_show IP核和其他外圍設(shè)備控制邏輯組成的系統(tǒng)。整個系統(tǒng)采用自上而下的方式進(jìn)

4、行設(shè)計。 對于系統(tǒng)中的用戶邏輯部分可采用模塊化的設(shè)計方法，首先將整個Camera_show IP核分成視頻信號的采集，分配，存儲以及色度空間的轉(zhuǎn)換等幾個模塊，分別在Quatus II中進(jìn)行仿真，從理論上驗證其可行性，全部調(diào)試通過后合并成一個模塊，添加到系統(tǒng)中去；然后根據(jù)需要設(shè)計電路原理圖，在開發(fā)板上實現(xiàn)整個系統(tǒng)，驗證所需的各種功能，從實際上驗證其可行性。實現(xiàn)了模擬攝像頭采集圖像并在CRT上顯示的功能，速度流暢，畫面清晰，很好的達(dá)