一种数字图像采集装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种数字图像采集装置，包括主控制器、CPLD、图像采集卡、USB接口电路、电源电路和存储器；CPLD为复杂可编程逻辑器件；CPLD、图像采集卡、USB接口电路和存储器均与主控制器连接；存储器和图像采集卡还与CPLD相连；USB接口电路的控制信号端与CPLD相连；电源电路为主控制器以及CPLD供电；主控制器采用TMS320C6211型DSP；图像采集卡采用VC302采集卡；VC302采集卡具有标准的8位并行总线；CPLD采用IspLSI2064VE芯片。该数字图像采集装置结构紧凑，集成度高，易于实施。

Digital image acquisition device

The utility model discloses a digital image acquisition device, which comprises a main controller, CPLD, image acquisition card, USB interface circuit, power supply circuit and memory; CPLD complex programmable logic device; CPLD, image acquisition card, USB interface circuit and the memory are connected to the main controller; memory and image acquisition card with CPLD connected to the USB interface circuit; the control signal end is connected with CPLD and CPLD as the main controller; the power supply circuit of power supply; the main controller uses TMS320C6211 type DSP; image acquisition card by VC302 acquisition card; VC302 acquisition card has the standard 8 bit parallel bus; CPLD using IspLSI2064VE chip. The digital image acquisition device has the advantages of compact structure, high integration and easy implementation.

【技术实现步骤摘要】
一种数字图像采集装置
本技术涉及一种数字图像采集装置。
技术介绍
随着计算机技术、电子技术、和通信技术的发展，数字图像采集、处理技术在计算机和便携式系统中的应用越来越广泛。例如在可视电话、数码相机、数字电视、图像监控、照相手机、视频会议等场合都得到了更深的应用。数字化图像使得图像信号可以高质量地传输，并便于图像的检索、分析、处理和存储。但是数字图像的表示需要大量的数据，由于存储空间和网络带宽的限制，对图像进行存储，处理和传输之前先要对图像进行压缩。即使采用多种方法对图像数据进行了压缩，其数据量仍然巨大，对传输介质、传输方法和存储介质的也会要求较高。因此图像压缩编码技术的研究得意义特别显著，也正是由于图像压缩编码及传输技术的不断发展、更新，推动了现代多媒体技术应用的迅速发展。现有的图像采集电路，存在的主要问题在于，电路复杂，可靠性低和设计复杂等问题；因此，有必要设计一种灵敏度更高的安全监控装置。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种数字图像采集装置，该数字图像采集装置结构紧凑，集成度高，易于实施。技术的技术解决方案如下：一种数字图像采集装置，包括主控制器、CPLD、图像采集卡、USB接口电路、电源电路和存储器；CPLD为复杂可编程逻辑器件；CPLD、图像采集卡、USB接口电路和存储器均与主控制器连接；存储器和图像采集卡还与CPLD相连；USB接口电路的控制信号端与CPLD相连；电源电路为主控制器以及CPLD供电；USB接口电路用于主控制器与作为采集平台的上位机通信；主控制器采用TMS320C6211型DSP；图像采集卡采用VC302采集卡；VC302采集卡具有标准的8位并行总线；CPLD采用IspLSI2064VE芯片。电源电路包括3.3V电源电路和1.8V电源电路；3.3V电源电路采用LM1117-3.3器件；1.8V电源电路采用GS5808器件。USB接口电路采用PDIUSBD12芯片。存储器包括一片HY57v561620T型SDRAM芯片和MX29LV400B型闪存(Flash)芯片。DSP和CPLD均为成熟的硬件模块，不涉及任何软件和方法。有益效果：本技术的数字图像采集装置，具有以下特点：1.集成度高，结构紧凑集成了DSP、图像采集卡、SDRAM、FLASH存储器、USB接口电路等，充分利用总线和CPLD实现接口通信，接口紧凑，布线简易，易于实施。2.采用模块化设计，功能完善采用SDRAM、FLASH存储器实现了存储空间的扩展，采用CPLD实现接口电路的整合，采用图像采集卡作为图像采集模块，各功能电路均模块化，可靠性高，且易于设计。CPLD内部为门电路模块，可靠性高，响应速度快。总之，这种数字图像采集装置，结构简洁，布线简易，采用模块化设计，功能完善，可靠性高。附图说明图1为数字图像采集装置总体电原理框图；图2为DSP与CPLD连接示意图；图3为VC302与DSP、CPLD连接示意图；图4为RAM与DSP、CPLD接线图；图5为FLASH与DSP、CPLD接线图；图6为USB接口电路原理图；图7为3.3V电源电路原理图；图8为1.8V电源电路原理图。具体实施方式以下将结合附图和具体实施例对本技术做进一步详细说明：实施例1：如图1～8，一种数字图像采集装置，包括主控制器、CPLD、图像采集卡、USB接口电路、电源电路和存储器；CPLD为复杂可编程逻辑器件；CPLD、图像采集卡、USB接口电路和存储器均与主控制器连接；存储器和图像采集卡还与CPLD相连；USB接口电路的控制信号端与CPLD相连；电源电路为主控制器以及CPLD供电；USB接口电路用于主控制器与作为采集平台的上位机通信；主控制器采用TMS320C6211型DSP；图像采集卡采用VC302采集卡；VC302采集卡具有标准的8位并行总线；CPLD采用IspLSI2064VE芯片。电源电路包括3.3V电源电路和1.8V电源电路；3.3V电源电路采用LM1117-3.3器件；1.8V电源电路采用GS5808器件。USB接口电路采用PDIUSBD12芯片。存储器包括一片HY57v561620T型SDRAM芯片和MX29LV400B型闪存(Flash)芯片。下面分别叙述各部分功能和工作原理：1.DSP由于在本系统中各种外围接口电路多，系统的时序控制较为复杂，而且由于DSP的通用I/O口少，需要扩展I/O口。所以系统采用了可编程逻辑器件Lattice公司的IspLsi2064VE的贴片芯片，该芯片具有84个用户可分配的I/O引脚，可与5V、3.3V，逻辑电平相兼容。其组合传输延迟最小为5.5ns，输入寄存器建立时间非常短，而且具有可编程的速度/功耗控制。运用VHDL语言编程进行I/O电路的扩展以及产生对外围电路控制的时序，电路如图2所示。将DSP的输出控制信号CE[0∶3]，/AOE，/AWE，/ARE(外部片选信号，输出时能，写选通信号，读选通信号)作为CPLD的输入信号。CPLD的输出的主要是各个外围器件控制信号，包括存储器(程序存储器、数据存储器)、视频图像采集卡的片选，读写信号，320240的片选与显示控制信号等。同时图像采集卡USB2.0与DSP(D0-D7)的数据交换也是通过CPLD(VD0-VD7)进行的，以避免由DSP直接控制产生过多的等待周期。2.图像采集卡VC302采集电路由视频解码器、高速FIFO缓存和时序接口以及总线数据电路等组成，VC302采集卡可以采用电源电压为5V和3.3V，可以直接与DSP接口。其数据接口是标准的8位并行总线，对其进行的访问方法与读写随机存储器(SRAM)类似。VC302可支持最高25帧/秒的采集速度，数据总线建立时间仅25ns。采用的是+3.3V的电源，同时支持I/O电压，所有这些特性都适应于与DSP、CPLD直接连接。图3给出了图像采集卡连接示意图。VC302采集卡，其模拟信号输入可以直接输入PAL制彩色复合视频信号，或者50Hz黑白电视信号。输入彩色视频信号时，可以使用黑白采集模式。在输入黑白视频信号时，也可以使用彩色采集模式，但输出的仍然是黑白的。采集总共可以进行四种采集方式：320×240黑白/彩色电视信号，640×240彩色信号，640×480的黑白电视信号(黑白为8位，彩色为16位)。本设计选用的是采集320×240点阵的16位彩色和8位黑白图像。在进行模拟视频信号解码是采用专用的模拟视频信号解码器SAA71113，SAA71113视频解码器是双通道模拟预处理电路、自动钳位和增益控制电路、时钟产生电路、数字多标准解码器、亮度/对比度/饱和度控制电路、彩色空间矩阵的组合，是一款功能完善的视频处理器。SAA71113只需要单一的3.3V电源供电，与C6211的I/O电压一致。SAA7113接收CVBS(复合视频)或S-video模拟视频输入，可以自动将PAL、SECAM、NTSC模式的彩色视频信号解码为CCIR-601/656兼容的彩色数字分量值，器件功能通过I2C接口控制。这样图像采集过程可以全部在后台完成，基本上不需要CPU的干预，可以节约大量的CPU时间。但是这样设计有一个难点：由模拟视频信号解码得出的数字视频信号数据量非常大，而且由于是实时本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数字图像采集装置，其特征在于，包括主控制器、CPLD、图像采集卡、USB接口电路、电源电路和存储器；CPLD为复杂可编程逻辑器件；CPLD、图像采集卡、USB接口电路和存储器均与主控制器连接；存储器和图像采集卡还与CPLD相连；USB接口电路的控制信号端与CPLD相连；电源电路为主控制器以及CPLD供电；主控制器采用TMS320C6211型DSP；图像采集卡采用VC302采集卡；VC302采集卡具有标准的8位并行总线；CPLD采用IspLSI2064VE芯片。

【技术特征摘要】
1.一种数字图像采集装置，其特征在于，包括主控制器、CPLD、图像采集卡、USB接口电路、电源电路和存储器；CPLD为复杂可编程逻辑器件；CPLD、图像采集卡、USB接口电路和存储器均与主控制器连接；存储器和图像采集卡还与CPLD相连；USB接口电路的控制信号端与CPLD相连；电源电路为主控制器以及CPLD供电；主控制器采用TMS320C6211型DSP；图像采集卡采用VC302采集卡；VC302采集卡具有标准的8位并行总线；CPLD采用IspLSI2...

【专利技术属性】
技术研发人员：屈喜龙，刘胜宗，王伟，谢勍，
申请(专利权)人：湖南财政经济学院，
类型：新型
国别省市：湖南,43