DSTA170隨著可編程邏輯器件技術(shù)的發(fā)展和相關(guān)技術(shù)的進(jìn)步，此類系統(tǒng)得到了越來越廣泛的應(yīng)用。本文就是采用這種方案來解決單一處理器無法完成圖像采集的問題。具體方案是由一片可編程邏輯器件來與MT9V011接口，控制圖像數(shù)據(jù)緩存到一片SRAM中，然后通知處理器讀取數(shù)據(jù)。

這樣就同時(shí)解決了處理器I/O傳輸速度慢和內(nèi)存不足兩個(gè)問題，能夠組建系統(tǒng)，完成圖像采集功能。圖像采集系統(tǒng)框圖如圖2所示。系統(tǒng)由四大部分組成：CMOS攝像頭電路、攝像緩存控制邏輯電路、SRAM存儲(chǔ)器和32位嵌入式系統(tǒng)總線接口。系統(tǒng)攝像緩存控制邏輯電路由CPLD EPM7128S實(shí)現(xiàn)。

圖2 DSTA170嵌入式圖像采集系統(tǒng)框圖

DSTA170控制邏輯設(shè)計(jì) 因?yàn)槭艿絀/O傳輸速率和內(nèi)存的限制，系統(tǒng)主處理器LPC2104無法完成采集圖像并存儲(chǔ)的功能。因而，只能借助于在系統(tǒng)中擴(kuò)展1片CPLD來協(xié)作完成系統(tǒng)功能。由CPLD片內(nèi)的控制邏輯電路完成讀取圖像數(shù)據(jù)并緩存到SRAM中的功能。因?yàn)橄到y(tǒng)不是實(shí)時(shí)圖像采集與處理，可以改變輸入時(shí)鐘，來降低CMOS數(shù)字圖像傳感器輸出圖像的速率。系統(tǒng)中CPLD的時(shí)鐘采用40MHz，將經(jīng)過10分頻后的時(shí)鐘作為CMOS圖像傳感器的時(shí)鐘。

這樣降低了圖像輸出的速率，減輕了處理器進(jìn)行圖像數(shù)據(jù)處理的負(fù)擔(dān)，使處理器有空閑時(shí)間進(jìn)行其它控制操作。由于CPLD要讀取CMOS圖像傳感器輸出的圖像數(shù)據(jù)并緩存到SRAM中，因此CPLD的片內(nèi)邏輯主要是根據(jù)圖像傳感器輸出圖像數(shù)據(jù)的時(shí)序和SRAM的讀寫時(shí)序來編寫。CPLD片內(nèi)的控制邏輯電路主要由Verilog語言編寫的狀態(tài)機(jī)實(shí)現(xiàn)。另外還有一些附加的門電路、多路選擇器和加法器，它們和狀態(tài)機(jī)共同組成了系統(tǒng)的攝像頭緩存控制邏輯電路。CPLD控制邏輯流程圖如圖3所示。

圖3 DSTA170控制邏輯流程圖

　　DSTA170 功能驗(yàn)證 為了驗(yàn)證系統(tǒng)的圖像采集功能，需要對(duì)CPLD緩存的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理及顯示。由于PC機(jī)具有豐富的軟硬件資源，因此本文利用PC機(jī)來顯示圖像，驗(yàn)證圖像采集功能的正確性。具體方法是：系統(tǒng)主處理器LPC2104讀取SRAM中的圖像數(shù)據(jù)并通過串口傳送給PC機(jī)，在PC機(jī)上編寫軟件接收數(shù)據(jù)并做簡單的處理就可以在PC機(jī)屏幕上顯示出圖像，從而能夠驗(yàn)證系統(tǒng)的功能。

ALLEN BRADLEY 1757-SRM USPP 1757SRM

ALLEN BRADLEY 20DD034A3NYNANDNL USPP 20DD034A3NYNANDN

ALLEN BRADLEY 1395-A61N-C1-P10 USPP 1395A61NC1P10

SIEMENS 6ES5-457-7LA11 FNFP 6ES54577LA11

MODICON AS-C484-165 USPP ASC484165

GENERAL ELECTRIC 6KGP53040X9XXXA1 NSFP 6KGP53040X9XXXA1

CONTROL TECHNIQUES AX4000-00-0D-00C USPP AX4000000D00C

SIEMENS C98043-A1086-L11 USPP C98043A1086L11

GENERAL ELECTRIC DS200SHVMG1AFE NSFP DS200SHVMG1AFE

NACHI AUXL-111D USPP AUXL111D

YASKAWA ELECTRIC JANCD-SV02C NSPP JANCDSV02C

GENERAL ELECTRIC DS3800HPRC1B1A USPP DS3800HPRC1B1A

RELIANCE ELECTRIC 0-55325-28 USPP 05532528

RELIANCE ELECTRIC 3RA2003 NSFP 3RA2003

ALLEN BRADLEY 1326AB-B730E-21 USPP 1326ABB730E21

BAILEY CONTROLS IMMFP-02 NSPP IMMFP02

BOSCH 1070071376-101 USPP 1070071376101