论文摘要
图像采集系统是数字图像信号处理过程中不可缺少的重要部分,它将前端相机所捕获的模拟信号转化为数字信号,或者直接从数字相机中获取数字信号,然后通过高速的计算机总线传回计算机,凭借计算机的强大的运算、数据存储与处理等操作能力,可以方便快捷地对信号进行分析处理,具有人机友好、功能灵活、可移植性强等优点。随着对数据传送速度要求的提高,PCI总线以其高的数据传输率,即插即用,低功耗等众多优点,得到广泛的应用。本文针对PCI总线接口电路使用的广泛性,介绍了PLX公司桥接芯片PCI9054主模式的工作原理和中断机制,采用可编程逻辑器件FPGA实现与PCI9054的本地接口的信号转换,给出了逻辑实现方案和仿真图。本文针对FPGA中各功能模块的逻辑设计进行了详细分析,并对每个模块都给出了精确的仿真结果。同时,文中还在其它章节详细介绍了系统的硬件电路设计、并行接口设计、PCT接口设计、PC端控制软件设计以及用于调试过程中的SignalTapⅡ嵌入式逻辑分析仪的使用方法,并且也对系统的仿真结果和测试结果给出了分析及讨论。最后还附上了系统的PCB版图、FPGA逻辑设计图、实物图及注释详细的相关源程序清单。在文章的软件设计部分介绍了WinDriver驱动开发工具,利用WinDriver工具,在WindowsXP系统下实现设备的驱动程序开发,完成主模式数据传输和设备中断的功能。
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摘要ABSTRACT第1章 绪论1.1 国内外研究背景及意义1.2 图像采集系统概述1.3 PCI总线技术特征1.4 本文结构与技术指标1.4.1 论文的内容和结构1.4.2 主要电性能技术指标第2章 图像采集系统的理论知识2.1 信号采样理论2.1.1 Nyquis采样定理2.1.2 带通采样定理2.1.3 多抽样率信号处理2.2 模数转换（A/D）和数模转换（D/A）2.3 本章小结第3章 图像采集卡的总体设计3.1 设计总体框图3.2 主要器件的选择3.2.1 ADV202简介3.2.2 A/D芯片的选型3.2.3 FPGA芯片的选型3.2.4 PCI总线接口芯片的选型3.3 本章小结第4章 图像采集卡的详细设计4.1 图像压缩解压模块的设计4.1.1 JPEG2000简介4.1.2 JPEG2000图像压缩模块4.1.3 JPEG2000图像解压模块4.2 FPGA内部数据通道的VHDL程序设计实现4.2.1 FPGA控制设计流程4.2.2 通道中各模块的实现4.3 PCI总线接口开发4.3.1 PCI总线接口信号定义4.3.2 PCI9054主模式实现4.3.3 PCI9054配置实现4.3.4 原理图绘制和PCB板的设计4.4 本章小结第5章 PCI总线接口驱动开发5.1 驱动开发工具简介5.1.1 WinDriver开发工具简介5.1.2 使用WinDriver开发PCI驱动程序简介5.1.3 使用DDK开发PCI驱动程序简介5.2 驱动程序的调试5.2.1 板卡硬件调试5.2.2 DDK驱动程序的编写5.3 驱动流程图5.4 本章小结结论参考文献攻读硕士学位期间所发表的论文和取得的科研成果致谢附录
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