【摘要】：圖像是人類獲取外界信息最直觀的形式。人們對傳輸高速、高清圖像的需求越來越強烈。因此,開發(fā)功能完善集成度高的數(shù)字圖像傳輸與控制設(shè)備是我們研制者一直追求的目標。本文以嵌入式技術(shù)為基礎(chǔ)選用CylconeV系列的SOC芯片為控制器,結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通信器件和圖像采集傳感器作為傳輸設(shè)備,形成了以SOC控制器為核心的圖像傳輸控制器。提升了設(shè)備集成度使其更加小型化,降低了投入成本。本文主要完成了基于SOC圖像傳輸控制器的硬件平臺設(shè)計和軟件功能實現(xiàn)。主要研究工作如下:(1)根據(jù)當(dāng)前圖像數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和研究趨勢,結(jié)合項目現(xiàn)有資源確定研究內(nèi)容。重點研究了SOC相關(guān)技術(shù)的設(shè)計流程和實現(xiàn)方法,分別完成了SOC圖像傳輸控制器的硬件設(shè)計、FPGA側(cè)和HPS側(cè)的數(shù)據(jù)交互、Linux應(yīng)用程序開發(fā)工作。根據(jù)圖像傳輸控制器的需求分析和設(shè)計原則,確定了圖像傳輸控制器的設(shè)計方案,此方案能滿足基于SOC處理器的圖像傳輸功能。(2)根據(jù)設(shè)計方案完成了圖像傳輸控制器的硬件設(shè)計電路和器件參數(shù)選型,主要包括電源電路模塊、復(fù)位電路模塊、視頻接口電路模塊、以太網(wǎng)接口電路模塊、指示電路模塊的設(shè)計,分別設(shè)計了各個功能模塊詳細的接口電路原理圖。(3)根據(jù)圖像傳輸控制器要實現(xiàn)的功能,研究了以Altera公司的CylconeV系列的EP5CSXFC6D6F31I6N芯片為控制器的圖像采集和高帶寬圖像傳輸?shù)冗壿嬙O(shè)計問題,實現(xiàn)了高速AXI總線連接處理器側(cè)和FPGA側(cè)的數(shù)據(jù)交互,消除了芯片級間互聯(lián)帶來的帶寬瓶頸,提高了片內(nèi)傳輸?shù)膸挕?4)研究了SOC芯片進行軟硬件協(xié)同開發(fā)的技術(shù)方法和硬件底層驅(qū)動開發(fā)的技術(shù)問題,實現(xiàn)了基于ARM架構(gòu)的用戶可定制開發(fā)設(shè)計思路,這種方法使得SOC圖像傳輸控制器性能更好。(5)根據(jù)圖像傳輸控制器的基本傳輸功能,完成設(shè)計了模擬圖像采集裝置采集的一幀圖像數(shù)據(jù)傳輸至圖像傳輸控制器其內(nèi)部的SOC芯片控制處理后由以太網(wǎng)口發(fā)給上位機,實現(xiàn)了SOC圖像數(shù)據(jù)的傳輸和控制的功能。(6)完成了整個系統(tǒng)的硬件、軟件的設(shè)計和調(diào)試,最后對SOC圖像傳輸控制器的整體功能進行測試驗證,傳輸一副320KB的圖像數(shù)據(jù)傳輸過程無丟包、效果良好。
【圖文】：

三章 SOC 圖像傳輸控制器硬件設(shè)計包括電源電路、配置電路、以太網(wǎng)接口電路、視頻接、指示電路、復(fù)位電路等。C 和 LDO 兩種電源芯片作為主要的器件。LTM4628的電流，輸入電壓為 4.5V—16V，輸出電壓為 0.6V—V 經(jīng)過電源適配器轉(zhuǎn)換至直流 5V 引入單板電源輸入

C/DC 和 LDO 兩種電源芯片作為主要的器件。LTM466A 的電流，輸入電壓為 4.5V—16V，輸出電壓為 0.6 220V 經(jīng)過電源適配器轉(zhuǎn)換至直流 5V 引入單板電源輸示。圖 3-1 電源樹設(shè)計Fig.3-1 Power tree design要由電源輸入接口，電源穩(wěn)壓芯片 LTM4628、LT3083其原理圖如圖 3-2、圖 3-3、圖 3-4、圖 3-5 所示：
【學(xué)位授予單位】：西北農(nóng)林科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TN919.8

【參考文獻】

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本文編號：2693591