基于FPGA紅外圖像預(yù)處理及采集卡控制邏輯設(shè)計(jì).pdf

1、隨著多媒體技術(shù)發(fā)展，數(shù)字圖像的采集和處理已經(jīng)成為許多應(yīng)用系統(tǒng)的核心和基礎(chǔ)。本文闡述了基于FPGA(Field Programmable Gate Array)的圖像采集卡的紅外圖像預(yù)處理及采集卡控制邏輯IP(Intellectual Property)設(shè)計(jì)、仿真、驗(yàn)證過程。本IP將用于在基于紅外熱圖像分析的電路板檢測(cè)系統(tǒng)的采集卡中，作為核心處理單元提取熱像儀的輸出圖像數(shù)據(jù)并控制采集卡工作。
　　現(xiàn)在市面上的數(shù)字圖像采集卡價(jià)格昂貴，

2、且大多使用PCI(Peripheral Component Interconnect)接口，使用不方便。USB2.0接口有很多突出的優(yōu)點(diǎn)：即插即用，連接方便，傳輸速度快，兼容性強(qiáng)。它已經(jīng)在諸多設(shè)備中得到了非常廣泛的應(yīng)用。為了配合研制具有極強(qiáng)的易用性和便攜性，并且能夠?qū)崿F(xiàn)與紅外熱像儀良好匹配的具有USB2.0功能的高速數(shù)據(jù)采集卡，本文設(shè)計(jì)了采集卡的基于FPGA為核心處理單元的完整預(yù)處理與控制邏輯IP。
　　FPGA的使用大大簡化了邏

3、輯控制電路的設(shè)計(jì)，并且由于體積小、速度快以及可編程性強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)，它是一種更靈活的可編程器件，可根據(jù)需要，在實(shí)驗(yàn)室就能設(shè)計(jì)、更改大規(guī)模數(shù)字邏輯，研制成為滿足各種不同的要求的ASIC(Application Specific Integrated Circuit)并馬上能投入使用。
　　論文從IP設(shè)計(jì)的意義和本課題的應(yīng)用背景出發(fā)，闡述了IP的設(shè)計(jì)、開發(fā)流程以及整個(gè)IP系統(tǒng)的組成，分析了各模塊的功能，使用了新型的可編程邏輯技術(shù)，提出了

4、一種基于Xilinx FPGA Spartan-IIE芯片的紅外圖像提取、邏輯控制的解決方案。
　　論文從FPGA硬件特性和軟件設(shè)計(jì)兩大方面詳細(xì)闡述了其開發(fā)方法和實(shí)現(xiàn)過程。在硬件方面，從FPGA的啟動(dòng)配置模式和重要信號(hào)引腳的連接設(shè)計(jì)方式入手，完成了USB(Universal Serial Bus)芯片Slave FIFO和FPGA之間、SRAM芯片與FPGA之間的接口模式。FPGA軟件開發(fā)方面完成了模塊狀態(tài)機(jī)設(shè)計(jì)，寄存器傳輸級(jí)RT