基于ADV7170的紅外數字圖像顯示系統設計

FPGA實現上述格式轉換過程：將一幀數字圖像存入FPGA內部的雙口RAM中，由于ADV7170工作在27 MHz時鐘頻率，所以需要設置一級乒乓緩存操作。乒乓操作是一個常常應用于數據流控制的處理技巧，典型的乒乓操作方法如圖9所示。乒乓操作的處理流程描述如下：輸入數據流通過“輸入數據流選擇單元”，等時地將數據流分配到兩個數據緩沖模塊。在第一個緩沖周期，將輸入的數據流緩存到“數據緩沖模塊1”。在第二個周期，通過“輸入數據流選擇單元”的切換，將輸入的數據流緩存到“數據緩沖模塊2”，與此同時，將“數據緩沖模塊1”緩存的第一個周期的數據通過“輸出數據流選擇單元”的選擇，送到“數據流處理模塊ADV7170”上。在第3個緩沖周期，通過“輸入數據流選擇單元”的再次切換，將輸入的數據流緩存到“數據緩沖模塊1”，與此同時，將“數據緩沖模塊2”緩存的第二個周期的數據通過“輸出數據流選擇單元”的切換，送到“數據流處理模塊ADV7170”，依次循環。乒乓操作的最大特點是，通過“輸入數據流選擇單元”和“輸出數據流選擇單元”按節拍、相互配合地切換，將經過緩沖的數據流沒有時間停頓地送到“數據流處理模塊ADV7170”。把乒乓操作模塊當作一個整體，站在這個模塊的兩端看數據，輸入數據流和輸出數據流連續不斷，沒有停頓，適合對數據流進行流水線式處理，所以使用乒乓操作完成數據的無縫緩沖與處理，達到低速模塊處理高速數據流的效果。設置行計數器，讀取每行的像素值，然后將讀取的像素值寫入ADV7170的數據總線上，最后可以得到ADV7170輸出的PAL制模擬信號。下面是數字圖像和電視機接收的模擬信號顯示圖像。

3 結束語
紅外數字圖像顯示系統具有小型化、低功耗、靈活性強等特點，能廣泛用于國防科技中。系統使用VHDL語言實現了I2C總線協議，完成了對ADV7170內部寄存器的配置，最終將紅外數字圖像在電視機上顯示，如圖10和圖11所示。