随着微电子技术的发展,可编程逻辑器件取得了迅速的发展,其功能日益强大,FPGA 内部可用逻辑资源飞速增长,近来推出的FPGA 都针对数字信号处理的特点做了特定设计,集成了存储器、锁相环(PLL)、硬件乘法器、DSP 模块等,通过使用各个公司提供的FPGA 开发软件使用硬件描述语言,可以实现特定的信号处理算法,如FFT、FIR 等算法,为电子设计工程师提供了新的选择。实时图像处理系统采用FPGA+DSP 的结构来完成整个复杂的图像处理算法。将图像处理算法进行分类,FPGA 和DSP 份协作发挥各自的长处,对于算法实现简单、运算量大、实时性高的这类处理过程由大容量高性能的FPGA 实现,DSP 则用来处理经过预处理后的图像数据,来运行算法结构复杂,乘加运算多的算法。整个系统主要包括FPGA处理单元、DSP处理单元以及PCI接口通讯三个部分。主要取得的了以下的研究成果: (1) 研究了FPGA 的工作原理及应用,完成了Stratix 芯片的选型。设计了数字图像处理板的电路原理图和PCB 设计图。并对电路板进行调试,工作正常。(2) 完成了FPGA 程序下载电缆的PCB 电路设计,并调试成功,应用到FPGA的调试下载配置中,取得了良好的实验与经济效果。(3) 充分利用FPGA 的设计开发软件与工具,完成了中值滤波、形态学滤波和自适应阈值的FPGA 实现,并给出了详细的实现过程。将算法下载到FPGA 芯片,经过试验调试,达到要求。(4) 研究了PCI 接口通讯的实现方式,选用PCI9054 芯片实现通讯,完成PCI接口电路设计,经过调试,实现了中断、DMA 等方式,满足了数据传输的要求。(5) 学习了C6701DSP 芯片的工作特性以及内部功能结构,完成了DSP 外围存储器的扩展、时钟信号发生以及电源模块等外围电路的设计。