基于CPLD和DSP的圖像采集系統(tǒng)的設計與研制.pdf

1、隨著微電子技術的不斷發(fā)展，要求集成電路芯片具有更多的I/O數、更小尺寸和更高的性能，面陣列芯片封裝技術(BGA、Flip Chip等)能很好地滿足這些要求。視覺定位系統(tǒng)就是面陣列封裝技術中一項關鍵的單元技術。由于視覺定位系統(tǒng)強調精度和速度，所以需要圖像采集系統(tǒng)能及時、準確地提供清晰的圖像。因此圖像采集系統(tǒng)的性能會直接影響整個視覺定位系統(tǒng)的性能。
　　本課題在對國內外圖像采集和處理技術的應用現狀和發(fā)展趨勢進行了系統(tǒng)分析的基礎上，設計

2、了一種以現場可編程門陣列器件(CPLD)為系統(tǒng)控制核心、數字信號處理器(DSP)為CPU的可實時采集視頻信號并進行處理的圖像采集系統(tǒng)，具體研究內容如下：
　　首先，對標準視頻信號基本概念和采樣頻率進行深入的分析，結合標準圖像采集系統(tǒng)的基本組成，給出了圖像采集系統(tǒng)的總體設計方案及其工作流程。
　　其次，設計了圖像采集系統(tǒng)的前端采集、預處理和控制電路，其中高速A/D轉換器速率為20MSPS可以滿足視頻信號采集;使用專門視頻分離芯

3、片對視頻信號進行、行場分離;并利用鎖相環(huán)設計了同步信號發(fā)生器電路，解決了系統(tǒng)同步問題;運用CPLD及VHDL語言對系統(tǒng)進行控制。
　　再次，運用了TMS320VC5410的低功耗數字信號處理器，設計了圖像處理電路及其周邊電路;并詳細分析圖像的濾波和邊緣檢測的相關算子的主要特點;根據實驗分析，系統(tǒng)采用中值濾波和Sobe算子對圖像進行簡單處理。
　　最后，對高速電路板的布局、電源和地的設計和傳輸線的設計等進行了詳細介紹，討論了高