基于FPGA的高速圖像采集系統設計

本方案采用從FIFO方式，由FPGA提供讀寫時鐘，EZ―USB的CPU不參與數據傳輸。其中端點FIFO相當于FPGA的外部RAM，數據的讀寫分別由讀寫控制器完成。如果數據從EZ_USB讀入到FPGA中，首先要檢測CON控制線的狀態，若有數據要讀，分配FIFOADR=00，使FIFO指針指向輸出端點，使能SLOE使之數據輸出，然后采樣數據線上的數據，讀得的數據送入命令解析模塊解析；如果是數據從FPGA寫入到EZ_USB中，則設置FIFOADR使之指向輸入端點，拉低SLWR，將內部數據總線接到外部數據總線上，這樣就完成了一次數據的寫入。
除上述設計外還需要對EZ_USB模塊本身進行設置，這部分屬于固件開發部分。Cypress公司為固件開發提供了一個固件庫和固件框架，都是在集成開發環境下開發的，固件庫提供了一些常量、數據結構和函數來簡化用戶對芯片的使用。將代碼在Keil C51環境中進行編譯；編譯通過后，將固件代碼下載到單片機中。這部分主要完成相關寄存器的設置和波形文件的編寫。

結 語
通過以上設計很好地解決了高速數據在采樣、傳輸過程中的瓶頸，并以很短的時延真正實現了高速圖像數據的采集。由于其低成本、易安裝的特性，擁有廣闊的市場前景，可以應用于電話會議、遠程醫療和遠程教學等需要高清圖像傳輸的領域。本設計的創新點在于，它適應了不同的圖像數據的應用需求，實現了多種速率的讀寫模式，可以是實時的突發長度讀寫和高速的全頁讀寫。