基于ARM和FPGA的嵌入式高速圖像采集存儲系統
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2．2 FPGA模塊
FPGA主要作用是把圖像采集芯片傳過來的圖像原始數據，采取乒乓操作的方式，暫存于兩片SRAM中。當FPGA開始接收第一幀圖像時，把該幀圖像根據FPGA內部生成的地址存儲在SRAMl中，一幀圖像接收完畢后，向ARM傳送。同時，把下一幀圖像暫存于SRAM2中，然后傳給ARM，依次循環。這樣就可以實現圖像的高速采集。本系統選用了Alter公司的EPlK30TCl44―3，它采用EECMOS技術，144引腳TQFP封裝，容量為10萬門，具有高密度、低成本、低功耗的特點。FPGA的內部結構包括時鐘驅動模塊、SAA7113H控制模塊、SRAM控制模塊、ARM數據交換模塊等。SAA7113H控制模塊主要負責對視頻采集芯片SAA7113H的初始化和啟停等功能控制；SRAM控制模塊則主要進行讀寫地址生成、“乒乓”讀寫控制等；ARM數據交換模塊負責向ARM申請中斷和數據傳輸。這些模塊在設計中利用VHDL語言，在Quartus II環境下進行編程和調試，具體實現方法參見文獻。本系統中，主要針對640×480的灰度圖像的采集和存儲，所以選用了ISSI公司的IS6lIN25616AL，它是一種高速度、低功耗的256 kB×16的CMOS靜態隨即存儲器，能夠滿足系統的實際要求。SRAM控制模塊的內部結構框圖，如圖3所示。本文引用地址：http://www.104case.com/article/152552.htm
2．3 ARM模塊
ARM模塊的主要作用是，從SRAM中取出圖像原始數據，然后進行必要的處理，再存儲在大容量的CF卡上，方便用戶在PC機上對圖像進行必要的處理操作。FPGA接收完一幀圖像后，向ARM發出中斷請求，ARM收到請求后，通過FP―GA將SRAM中的數據讀入。一幀數據發送完畢后，FPGA發出發送完畢信號，ARM對接收到的數據進行必要的處理后，將數據存儲在大容量的CF卡上。本系統選用了Philips公司的LPC2214，它是基于ARM7TDSI體系的嵌入式微處理器，內部具有16 kB的靜態隨機存儲器和256 kB的Flash程序存儲器，可實現高達60 MHz的工作頻率。ARM與FPGA及CF卡的接口電路分別，如圖4，圖5所示。
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