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同步數(shù)據(jù)采集

基于FPGA的嵌入式圖像采集卡的研究

圖像采集和處理技術(shù)在機(jī)器視覺和圖像分析等諸多領(lǐng)域應(yīng)用十分廣泛，大部分情況下，采集卡只需將前端相機(jī)捕獲的圖像信息正確地傳回計(jì)算機(jī)即可。但是在要求較高的應(yīng)用場合需要采集卡能準(zhǔn)確控制外部光源和相機(jī)，完成圖像采集，預(yù)處理，數(shù)據(jù)傳輸。只有這樣，用戶才可以根據(jù)不同的興趣和需求對特定的某些圖像進(jìn)行采集、傳輸以及處理，以達(dá)到某種分析目的。本文根據(jù)國家985二期項(xiàng)目“三維粒子圖像測速系統(tǒng)”的圖像采集與處理需要，設(shè)計(jì)開發(fā)了一款以FPGA為核心控制芯片的嵌入式圖像采集卡。采集卡以FPGA為邏輯和算法實(shí)現(xiàn)的核心器件，不僅實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)意義上的圖像采集，而且實(shí)現(xiàn)了CCD相機(jī)控制和激光器同步曝光功能，打破了以往單純靠增加硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)同步控制的方法，簡化了系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)并節(jié)約系統(tǒng)成本。此外，在系統(tǒng)中嵌入了圖像增強(qiáng)算法和采用PCI接口與計(jì)算機(jī)連接滿足了高速采集的要求。同時(shí)，采用市場上廣泛應(yīng)用的Camera Link作為采集卡的圖像輸入接口，提高了系統(tǒng)的通用性、傳輸速率和抗干擾能力，簡化圖像獲取設(shè)備和模擬攝像頭之間需要視頻解碼等連接。具有嵌入式處理功能，光源同步和相機(jī)控制的采集卡將使機(jī)器視覺系統(tǒng)，圖像測速等諸多領(lǐng)域的圖像采集應(yīng)用變得更為便捷。論文首先對圖像采集卡系統(tǒng)的組成、整體方案和可行性進(jìn)行了論證。然后給出了圖像采集卡的硬件設(shè)計(jì)。在此部分結(jié)合整體設(shè)計(jì)方案，討論芯片的選型問題。根據(jù)所選芯片的本身特點(diǎn)，分模塊地對圖像采集卡的硬件設(shè)計(jì)原理進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。接下來是圖像采集卡的軟件設(shè)計(jì)部分。用VHDL和原理圖結(jié)合的方法對FPGA進(jìn)行編程，實(shí)現(xiàn)了圖像采集系統(tǒng)的各個(gè)功能模塊。根據(jù)圖像采集系統(tǒng)的要求用DriverWorks軟件設(shè)計(jì)了圖像采集卡的WDM底層驅(qū)動(dòng)程序和上層應(yīng)用程序。最后是用FPGA實(shí)現(xiàn)了帶修改參數(shù)的硬件嵌入式圖像處理算法——圖像增強(qiáng)。論文中使用QUARTUS軟件嵌入的邏輯分析儀SignalTap對FPGA設(shè)計(jì)的模塊進(jìn)行了硬件調(diào)試，給出了調(diào)試的時(shí)序圖和調(diào)試結(jié)果，經(jīng)測試分析該采集卡滿足“三維粒子圖像測速系統(tǒng)”的要求，達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。

標(biāo)簽： FPGA 嵌入式圖像采集卡

上傳時(shí)間： 2013-04-24

上傳用戶：cazjing
四路同步數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

數(shù)字信號處理是信息科學(xué)中近幾十年來發(fā)展最為迅速的學(xué)科之一。常用的實(shí)現(xiàn)高速數(shù)字信號處理的器件有DSP和FPGA。FPGA具有集成度高、邏輯實(shí)現(xiàn)能力強(qiáng)、速度快、設(shè)計(jì)靈活性好等眾多優(yōu)點(diǎn)，尤其在并行信號處理能力方面比DSP更具優(yōu)勢。在信號處理領(lǐng)域，經(jīng)常需要對多路信號進(jìn)行采集和實(shí)時(shí)處理，為解決這一問題，本文設(shè)計(jì)了基于FPGA的數(shù)據(jù)采集和處理系統(tǒng)。本文首先介紹數(shù)字信號處理系統(tǒng)的組成和數(shù)字信號處理的優(yōu)點(diǎn)，然后通過FFT算法的比較選擇和硬件實(shí)現(xiàn)方案的比較選擇，進(jìn)行總體方案的設(shè)計(jì)。在硬件方面，特別討論了信號調(diào)理模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、FPGA芯片配置等功能模塊的設(shè)計(jì)方案和硬件電路實(shí)現(xiàn)方法。信號處理單元的設(shè)計(jì)以Xilinx ISE為軟件平臺，采用VHDL和IP核的方法，設(shè)計(jì)了時(shí)鐘產(chǎn)生模塊、數(shù)據(jù)滑動(dòng)模塊、FFT運(yùn)算模塊、求模運(yùn)算模塊、信號控制模塊，完成信號處理單元的設(shè)計(jì)，并采用ModelSim仿真工具進(jìn)行相關(guān)的時(shí)序仿真。最后利用MATLAB對設(shè)計(jì)進(jìn)行驗(yàn)證，達(dá)到技術(shù)指標(biāo)要求。

標(biāo)簽： 同步數(shù)據(jù)采集處理系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-07-07

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動(dòng)態(tài)光譜數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理

人體血液成份的無創(chuàng)檢測是生物醫(yī)學(xué)領(lǐng)域尚未攻克的前沿課題之一，動(dòng)態(tài)光譜法在理論上克服了其它檢測方法難以逾越的障礙——個(gè)體差異和測量條件對檢測結(jié)果的影響。實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光譜檢測，其關(guān)鍵在于采集多波長的光電容積脈搏波信號，并對其進(jìn)行處理。針對動(dòng)態(tài)光譜檢測中信號微弱、信噪比低、處理數(shù)據(jù)量大的特點(diǎn)，本文設(shè)計(jì)了基于FPGA和面陣CCD攝像頭的動(dòng)態(tài)光譜數(shù)據(jù)采集與預(yù)處理系統(tǒng)，提高檢測精度，采集出滿足動(dòng)態(tài)光譜信號提取要求的光電脈搏波；并對動(dòng)態(tài)光譜頻域提取法的核心算法FFT的FPGA實(shí)現(xiàn)進(jìn)行研究。課題提出用高靈敏度的面陣CCD攝像頭替代常規(guī)光柵光譜儀中的光電接收器，實(shí)現(xiàn)對多波長的光電容積脈搏波的檢測。結(jié)合面陣CCD的二維圖像特點(diǎn)，采用信號累加法去除噪聲，提高信號的信噪比。創(chuàng)新性的提出一種不同于以往的信號累加方法——將處于同一行的視頻信號在采樣過程中直接累加，然后再進(jìn)行傳輸和存儲。不同于幀累加和異行累加，這種同行累加方式不但大大的提高了信號的信噪比，同時(shí)減小了數(shù)據(jù)的傳輸速度和傳輸量，降低了對存儲器容量的要求，改善了動(dòng)態(tài)光譜信號檢測系統(tǒng)的性能。針對面陣CCD攝像頭輸出的復(fù)合視頻信號的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)視頻信號解調(diào)電路，得到高速、高精度的數(shù)字視頻信號和準(zhǔn)確的視頻同步信號，用于后續(xù)的視頻信號采集與處理。根據(jù)動(dòng)態(tài)光譜信號檢測和視頻信號采集的要求，選擇可編程邏輯器件FPGA作為硬件平臺，設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)了基于FPGA和面陣CCD攝像頭的光電脈搏波采集與預(yù)處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了視頻信號的精確定位，通過光譜信號的高速同行累加，實(shí)現(xiàn)了光電脈搏波信號的高精度檢測。系統(tǒng)采用基于FPGA的Nios II嵌入式處理器系統(tǒng)，通過對其應(yīng)用程序的開發(fā)，可靠的實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的采集、傳輸和存儲，提高了系統(tǒng)的集成度，降低了開發(fā)成本。為實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)光譜信號的頻域提取，研究了基于FPGA的FFT實(shí)現(xiàn)方案，對各關(guān)鍵模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，為動(dòng)態(tài)光譜信號的進(jìn)一步處理打下良好的基礎(chǔ)。最后，通過實(shí)驗(yàn)證明了系統(tǒng)數(shù)據(jù)采集的正確性和信號預(yù)處理的可行性，得到了符合動(dòng)態(tài)光譜信號提取要求的脈搏波信號。

標(biāo)簽： 動(dòng)態(tài) 光譜數(shù)據(jù)采集預(yù)處理

上傳時(shí)間： 2013-04-24

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基于DSP和FPGA實(shí)時(shí)視頻采集、處理和顯示平臺

基于高速數(shù)字信號處理器(DSP) 和大規(guī)模現(xiàn)場可編程門陣列( FPGA) ,成功地研制了小型\\r\\n化、低功耗的實(shí)時(shí)視頻采集、處理和顯示平臺. 其中的DSP 負(fù)責(zé)圖像處理,其外圍的全部數(shù)字邏輯功能都集成在一片F(xiàn)PGA 內(nèi),包括高速視頻流FIFO、同步時(shí)序產(chǎn)生與控制、接口邏輯轉(zhuǎn)換和對視頻編/ 解碼器進(jìn)行設(shè)置的I2 C 控制核等. 通過增大FIFO 位寬、提高傳輸帶寬,降低了占用EMIF 總線的時(shí)間利用數(shù)字延遲鎖相環(huán)邏輯,提高了顯示接口時(shí)序控制精度. 系統(tǒng)軟件由驅(qū)動(dòng)層、管理層和應(yīng)用層組成,使得硬件管理與

標(biāo)簽： FPGA DSP 實(shí)時(shí)視頻采集

上傳時(shí)間： 2013-08-08

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交直流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的研制

摘要：介紹一個(gè)交直流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)．它采用參數(shù)自尋優(yōu)同步采樣法和雙向過零鑒相技術(shù)，充分發(fā)揮了單片機(jī)在智能儀器中的軟件優(yōu)勢。給出的采樣前置電路和其他硬件同樣具有參考價(jià)值。關(guān)鍵詞：采樣參數(shù)自尋優(yōu)；鑒相技術(shù)；前置電路；外中斷口；雙隔離采樣通道

標(biāo)簽： 交直流數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)

上傳時(shí)間： 2013-10-17

上傳用戶：yuchunhai1990
一款基于philips公司的PDIUSBDI12USB芯片(+C8051F020單片機(jī))的采集卡的USB驅(qū)動(dòng)程序源碼及編譯通過的sys文件。開發(fā)環(huán)境WinXP+xpddk+vc6.0

一款基于philips公司的PDIUSBDI12USB芯片(+C8051F020單片機(jī))的采集卡的USB驅(qū)動(dòng)程序源碼及編譯通過的sys文件。開發(fā)環(huán)境WinXP+xpddk+vc6.0，此驅(qū)動(dòng)程序可以實(shí)現(xiàn)采集卡與PC機(jī)間批量傳輸(BULK)以及同步傳輸。

標(biāo)簽： USB PDIUSBDI philips WinXP

上傳時(shí)間： 2015-04-08

上傳用戶：日光微瀾
本程序來自TI公司網(wǎng)站原程序,其功能是通過傳統(tǒng)的矢量控制算法來實(shí)現(xiàn)對永磁同步電機(jī)的控制,矢量控制采用雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)

本程序來自TI公司網(wǎng)站原程序,其功能是通過傳統(tǒng)的矢量控制算法來實(shí)現(xiàn)對永磁同步電機(jī)的控制,矢量控制采用雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，外環(huán)為速度環(huán)，其速度的采集是通過編碼器獲得。是一個(gè)不可多得矢量控制例程。控制程序可以采用.asm也可以采用.C。程序的具體算法和介紹在軟件壓縮包有詳細(xì)介紹！

標(biāo)簽： 程序矢量控制 TI公司永磁同步電機(jī)

上傳時(shí)間： 2015-04-29

上傳用戶：chenjjer
數(shù)據(jù)采集程序

數(shù)據(jù)采集程序，采用同步模式，包括主機(jī)程序，固件源程序，驅(qū)動(dòng)程序。出自《USB2.0原理與工程開發(fā)》我現(xiàn)在需要USB鍵盤方面的源程序，如果你有請?zhí)峁ヽrzman@163.com

標(biāo)簽： 數(shù)據(jù)采集程序

上傳時(shí)間： 2013-12-26

上傳用戶：lht618
數(shù)據(jù)采集卡

數(shù)據(jù)采集卡，采用同步傳輸模式。包括主機(jī)程序，固件源程序，驅(qū)動(dòng)程序。出自《USB2.0原理與工程開發(fā)》我現(xiàn)在需要USB鍵盤方面的源程序，如果你有請?zhí)峁ヽrzman@163.com

標(biāo)簽： 數(shù)據(jù)采集卡

上傳時(shí)間： 2014-01-20

上傳用戶：jcljkh
使用Altera芯片實(shí)現(xiàn)對4個(gè)SAA7111A視頻A/D芯片的采集控制

使用Altera芯片實(shí)現(xiàn)對4個(gè)SAA7111A視頻A/D芯片的采集控制，將圖像數(shù)據(jù)存入同步FIFO-AL422B

標(biāo)簽： Altera 7111A 7111 SAA

上傳時(shí)間： 2015-07-10

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