基于FPGA的千兆以太網(wǎng)相機(jī)的傳輸系統(tǒng)研究.pdf

1、光電圖像處理對(duì)于設(shè)備制造自動(dòng)化、人工智能、自動(dòng)識(shí)別等領(lǐng)域具有相當(dāng)重要的研究意義。隨著對(duì)圖像識(shí)別的分辨率要求的不斷提高，圖像的像素越來(lái)越高，圖像大小也隨之變大，導(dǎo)致在圖像的傳輸、處理等過(guò)程中對(duì)傳輸帶寬、處理速度等提出了越來(lái)越高的要求；對(duì)于實(shí)時(shí)檢測(cè)、視頻監(jiān)控等需要多個(gè)相機(jī)同時(shí)采集圖像的場(chǎng)合，采用傳統(tǒng)的傳輸手段需采用多個(gè)圖形采集卡（或多臺(tái)計(jì)算機(jī)），隨著相機(jī)數(shù)量的增加，傳輸部分所需成本將隨之大大增加。
　　本論文正是針對(duì)上述問(wèn)題，以分布式

2、圖像采集系統(tǒng)的傳輸部分作為主要的研究對(duì)象，在深入分析網(wǎng)絡(luò)傳輸理論及圖像傳輸?shù)奶攸c(diǎn)的基礎(chǔ)上，對(duì)基于FPGA（Field Programmable Gate Array，現(xiàn)場(chǎng)可編程邏輯陣列）的千兆以太網(wǎng)相機(jī)的傳輸系統(tǒng)進(jìn)行了詳盡的討論和研究。
　　在設(shè)計(jì)過(guò)程中對(duì)模塊合理劃分、利用自頂向下的設(shè)計(jì)模式，對(duì)系統(tǒng)功能模塊的劃分及各個(gè)模塊之間如何協(xié)調(diào)工作做了詳細(xì)的設(shè)計(jì)，充分考慮了可編程邏輯器件的并行結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，盡量提高系統(tǒng)的性能，在代碼設(shè)計(jì)的風(fēng)格

3、上考慮了平臺(tái)的可移植性。
　　首先介紹了UDP/IP協(xié)議的基本傳輸理論，然后討論了傳輸系統(tǒng)所涉及到的相關(guān)功能模塊（如UDP發(fā)送模塊、UDP接收模塊、ARP發(fā)送模塊、ARP接收模塊、MAC緩存模塊、MAC層發(fā)送模塊、MAC層接收模塊、物理層控制模塊、CRC生成模塊、CRC校驗(yàn)?zāi)K等）的基于FPGA及Verilog HDL硬件描述語(yǔ)言的設(shè)計(jì)方法，對(duì)設(shè)計(jì)的模塊利用 Modelsim仿真工具及 Testbench進(jìn)行了功能仿真、利用Qua