基于IDE硬盘的数字图像存储技术研究

论文摘要

近年来做为数据存储介质的硬盘,接口智能化程度越来越高,容量不断增大,体积不断变小,并可脱离系统主机,控制起来比较方便,已经受到人们的普遍重视。在许多以单片机为核心的持续数据采集存储应用系统中,利用嵌入式计算机实现数字相机输出图像在IDE硬盘中的直接、快速,稳定、连续存储和读取,对于数字图像监控系统的小型化和大容量具有重要的意义,同时也可对其它以图像存储为目的的系统提供参考方案。本设计介绍了一种基于AVR单片机(ATmega16)控制的IDE(集成驱动器电子设备)硬盘高速数字图像采集和存储系统,提出了采用乒乓方式对硬盘进行读写控制以提高系统存储速度,并按照文件格式进行记录,缩短了系统数据处理周期,为系统快速分析、处理目标提供依据,这样从根本上解决了存储、速度、记录图像信息完整性三者之间的矛盾。此方案已经调试成功,实现了占用较少的单片机资源,却能比较方便的控制硬盘进行稳定实时存储功能,而存入硬盘内部的数据能以文件的格式在电脑中识别打开和做相应的处理。本设计有较大的扩展使用空间,在实验室研发和实际的生活当中都有很重要的现实意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字图像存储的意义
• 1.2 数字图像存储技术的历史
• 1.3 数字图像存储技术的现状
• 1.4 数字图像存储技术的应用领域
• 1.5 系统整体设计方案
• 1.6 本设计主要研究目的及研究内容
• 第二章 硬盘结构和ATA 接口标准
• 2.1 硬盘结构及性能参数
• 2.2 硬盘存储接口
• 2.3 ATA 接口
• 2.4 小结
• 第三章 Fat32 文件系统
• 3.1 主引导记录MBR
• 3.2 DOS 引导记录DBR
• 3.3 文件分配表FAT（File Allocation Table）.
• 3.4 目录区Dir（Directory）
• 3.5 数据区（Data Area）
• 3.6 小结
• 第四章 数字图像存储技术设计与实现
• 4.1 引言
• 4.2 图像传感器的图像采集硬件部分
• 4.3 IDE 硬盘接口的图像存储硬件部分
• 4.4 单片机和串口控制电路实现
• 4.5 小结
• 第五章 系统软件设计
• 5.1 图像传感器的图像采集软件设计
• 5.2 IDE 硬盘接口的图像存储软件设计
• 5.3 单片机和串口控制电路软件设计
• 5.4 FAT32 文件系统的建立
• 5.5 系统工作过程
• 5.6 小结
• 第六章 实验测试结果及性能改进
• 6.1 系统硬件调试及数据测试
• 6.2 性能检测及改进
• 结论
• 致谢
• 参考文献