基于ARM和FPGA的嵌入式高速图像采集存储系统
2．2 FPGA模块
FPGA主要作用是把图像采集芯片传过来的图像原始数据，采取乒乓操作的方式，暂存于两片SRAM中。当FPGA开始接收第一帧图像时，把该帧图像根据FPGA内部生成的地址存储在SRAMl中，一帧图像接收完毕后，向ARM传送。同时，把下一帧图像暂存于SRAM2中，然后传给ARM，依次循环。这样就可以实现图像的高速采集。本系统选用了Alter公司的EPlK30TCl44―3，它采用EECMOS技术，144引脚TQFP封装，容量为10万门，具有高密度、低成本、低功耗的特点。FPGA的内部结构包括时钟驱动模块、SAA7113H控制模块、SRAM控制模块、ARM数据交换模块等。SAA7113H控制模块主要负责对视频采集芯片SAA7113H的初始化和启停等功能控制；SRAM控制模块则主要进行读写地址生成、“乒乓”读写控制等；ARM数据交换模块负责向ARM申请中断和数据传输。这些模块在设计中利用VHDL语言，在Quartus II环境下进行编程和调试，具体实现方法参见文献。本系统中，主要针对640×480的灰度图像的采集和存储，所以选用了ISSI公司的IS6lIN25616AL，它是一种高速度、低功耗的256 kB×16的CMOS静态随即存储器，能够满足系统的实际要求。SRAM控制模块的内部结构框图，如图3所示。本文引用地址：http://www.eepw.com.cn/article/152552.htm
2．3 ARM模块
ARM模块的主要作用是，从SRAM中取出图像原始数据，然后进行必要的处理，再存储在大容量的CF卡上，方便用户在PC机上对图像进行必要的处理操作。FPGA接收完一帧图像后，向ARM发出中断请求，ARM收到请求后，通过FP―GA将SRAM中的数据读入。一帧数据发送完毕后，FPGA发出发送完毕信号，ARM对接收到的数据进行必要的处理后，将数据存储在大容量的CF卡上。本系统选用了Philips公司的LPC2214，它是基于ARM7TDSI体系的嵌入式微处理器，内部具有16 kB的静态随机存储器和256 kB的Flash程序存储器，可实现高达60 MHz的工作频率。ARM与FPGA及CF卡的接口电路分别，如图4，图5所示。
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