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基于FPGA的视频采集与显示模块设计

发布时间:2020-07-21 17:33:03 阅读: 来源:煮蛋器厂家

本文给出的视频采集和显示模块在设计时,选取分辨率为768×494像素的NTSC制式, 并选用输出像素为640×480的CCD摄像头; FPGA选取Altera CyclONeⅡ系列Ep2c35F672c36 (内含35000个逻辑单元); 主动串行配置器件为Epcs16; 可配置VGA DAC ADV7123 ( 内含3 个10 位高速DAC)及VGA输出口, 同时支持NTSC和PAL制式的视频解码器ADV7181及RCA视频输入接口。

本文引用地址: ADV7181的特性及其寄存器配置

ADV7181是一款集成的视频解码器, 可支持多种格式的模拟视频信号输入, 包括CVBS,S_VIDEO 和YPrPb 分量, 并可自动检测NTSC、PAL 和SECAM。ADV7181 可输出16 位或8 位与CCIR656标准兼容的YCrCb 4:2: 2视频数据, 包括VS、HS、Blank等重要信号。由于该器件功能强大, 因此, 要正确使用这款芯片, 就必须对其内部240个寄存器进行合理配置。本系统只需设计I2C_Controller模块和I2C_AV_config模块对其中的40个寄存器进行参数配置即可。

1.1 I2C_Controller模块设计

I2C_Controller使用33个I2C时钟周期来完成1次24位数据, 其中第1个时钟周期用于初始化控制器, 第2~3个周期用于启动传输, 第4~30个周期用于传输数据(其中包括24为数据和3个ACK),最后3 个周期用于停止传输。在程序当中,SD_counter用于对传输进行计数, 并控制数据的传输。

1.2 I2C_AV_config模块设计

该模块中的每个寄存器配置需要三步。一般用mSetup_ST表示当前进行到哪一步, mI2C_GO=1表示启动I2C传输, mI2C_END=1表示I2C传输结束, mI2C_ACK=0表示应答信号有效。图1所示是该寄存器的配置状态图。

图1 寄存器配置状态图

在图1中, 复位信号一旦有效, 即表明对寄存器的配置进入到第一步, 此时8位从设备地址、8位寄存器地址和8位数据进行连接, 以组成24位传输数据; 接着启动I2C 传输, 进入第二步( mSetup_ST =1) , 此后一旦检测到传输结束(mI2C_END=1), 便对应答信号mI2C_ACK进行判断, 如果应答有效, 则进入下一步mSetup_ST=2,否则返回到mSetup_ST=0, 重新传输数据。

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