基于FPGA的数字图像信号模拟源设计

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自1984年Xilinx公司推出第一片现场可编程逻辑器件——FPGA至今,FPGA已经历经了20几年的快速发展历程。特别是近几年来,更是发展迅速。FPGA的逻辑规模已经从最初的1000个可用门发展到现在的1000万门。FPGA具有电子系统小型化、低功耗、高可靠性、开发周期短和成本低的优点,正在越来越多的取代传统上ASIC,所以本文采用FPGA作为逻辑控制芯片开发作测试用途的图像数据模拟源板卡。本文首先对设计的研究背景、意义和可行性进行论述,并重点研究了板卡的实现基础以及一些关键技术,包括SDRAM存储芯片、PCI总线协议、FPGA与Verilog HDL硬件逻辑语言和Camera Link协议等。针对板卡的设计,根据需要和实际情况的约束选择适当的硬件方案绘制电路原理图、设计PCB印刷电路板,然后运用Verilog HDL硬件描述语言编程,完成对FPGA的内部逻辑设计,实现对各个功能模块的控制。在测试验证部分,对于底层的驱动程序采用PLX公司提供的SDK开发包,利用其和PLX芯片良好的匹配特性实现PCI9054芯片的驱动。上位机应用程序部分,应用SDK开发包中的API接口函数进行开发,它对PCI9054的操作效率很高。最后运用Plx Mon和SignalTapII完成对PCI9054和FPGA两个模块的调试。该系统的研制成功对于优化图像采集卡的测试过程具有重要的意义。这项技术易于推广,具有一定的实用价值。
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