本课题是以火箭发动机冷/热试车过程中发动机喷管的三维运动参数的测试和动态校准为背景,对在试车过程中标志点的运动参数进行实时的测量和处理。系统的设计主要是以实时性、快速性、低功耗、低成本为目标,在深入了解了国内外高速图像采集及处理技术的应用和发展状况后,采用了基于DSP和FPGA结合的嵌入式高速实时图像采集及处理系统的设计方法来实现系统。论文对系统的采集部分进行硬件设计和逻辑设计,采用ALTERA公司的EP1C6T144C8型号FPGA芯片作为相机的时序控制、数据传输、板上各单元的控制以及系统的时钟匹配等单元的硬件平台,以TI公司的新产品TMS320C6416T作为图像处理的处理器。在硬件设计中包括相机与嵌入式系统的接口设计、DSP与FPGA的通讯接口设计、FPGA电源转换电路的设计和FPGA的程序存储器及JTAG接口的设计等,已经完成了对系统采集部分的硬件设计,并制作出了硬件电路板。在逻辑设计上,要对FPGA芯片进行逻辑编程,使其能完成相机的时序控制、数据传输、板上各单元的控制以及系统的时钟匹配等功能。首先,给出了逻辑设计的步骤。然后,根据FPGA内部逻辑所要完成的功能,将整体设计划分成CA-D6相机时序控制模块、数据接收模块、与DSP通讯模块、时钟模块去除毛刺模块和看门狗计数器模块等,通过各个模块的输入/输出的分析,完成了各功能模块的设计及编程。经过对各个模块单独仿真,然后对所有模块进行整体仿真,仿真结果验证了数据采集系统时序控制模块设计与编程的正确性。