《基于FPGA的图像数据传输控制系统的设计本科毕业设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于FPGA的图像数据传输控制系统的设计本科毕业设计（35页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、武汉理工大学毕业设计（论文）基于FPGA的图像数据传输控制系统设计学院（系）： XX 专业班级： XX 学生姓名： XX 指导教师： XX 学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名： 年 月 日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保障、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关学位论文管理部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权省级优秀学士论文评选机构将本学位论文
2、的全部或部分内容编入有关数据进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密囗，在 年解密后适用本授权书2、不保密囗 。（请在以上相应方框内打“”）作者签名： 年 月 日导师签名： 年 月 日本科生毕业设计（论文）任务书学生姓名：XX 专业班级：XX 指导教师：XX 工作单位：XX设计(论文)题目: 基于FPGA的图像数据传输控制系统的设计设计（论文）主要内容：在掌握学习FPGA的基本原理、结构和应用的基础上，完成基于FPGA的图像数据传输控制系统的设计与实现。要求完成的主要任务:1、查阅不少于15篇的相关资料，其中英文文献不少于3篇，完成开题报告。2、
3、FPGA基本系统的设计。3、FPGA外围系统的设计。4、完成不少于5000汉字的英文文献翻译。5、完成不少于12000字的论文。必读参考资料：1 王庆友光电技术北京：电子工业出版社，20052Jinghong.DuanDevelopment of Image Processing System Based on DSP and FPGA.Electronic Measurement and Instruments，Aug.16， 2007-July 18 20073Bob Zeidman著, 赵宏图译基于FPGA&CPLD的数字IC设计方法北京：北京航空航天大学出版社指导教师签名： 系主任签名
4、： 院长签名（章）武汉理工大学本科生毕业设计（论文）开题报告1、目的及意义（含国内外的研究现状分析）本次毕业设计的题目为基于FPGA的图像数据传输控制系统的设计，是通过搭建硬件平台以及用硬件描述语言来控制图像处理和数据的采集及传输的。作为大学本科最重要的一次实践性课程，我选择这个课题主要是基于以下原因。图像数据的传输在当今信息化时代已成为最普遍最重要的技术，在通信、卫星、遥感、导航、监控等各项技术中，图像数据采集前端都是必须的。与我们生活联系较为紧密的就很多，如摄像机、照相机、视频系统等等。数据的传输和控制的精确度和准确性都会影响人或机器的下一步操作。因此，作为一种基本技术，在各领域内，对其研
5、究都是十分深入的，已经有各种方法对其进行了实现。 目前国内外的图像数据采集手段多种多样，在主控制模块上有基于ARM的，有基于DSP的，还有基于专用单片机的；在数据和控制信号传输上有基于USB2.0的，有基于RS-232串行通信的，或是EPP并行方式的；图像传感器上既有采用CCD的，也有采用CMOS的。但目前市场上和技术实现上是以FPGA现场可编程门阵列为主控的最为普遍。南京林大的洪冠和南京铁职的赵茂成等人在“基于PLC的肉碎骨图像采集控制系统中”采用可编程逻辑器件PLC为控制核心，控制激光CCD和X射线相机实现碎骨图像采集，获得较高的图像分辨率。北京航空航天大学的任贵伟和张海在“基于ARM紧凑
6、型图像采集系统”中利用ARM7（LPC2210）与CMOS（OV7620）实现了一个紧凑型图像采集、处理系统；利用LPC2210数据总线的工作方式，有效地消除了OV7620对系统数据总线的干扰。SCCB控制，图像数据的采集、处理以及传输都由一片LPC22lO完成，特别适合于对功耗、体积要求较严格的嵌入式应用。此次我的毕业设计要求以FPGA为平台，设计一个系统来控制图像和数据的传输，国内已经有类似的研究设计并取得了相关成果，我此次则是期望通过个人的能力能设计出基于FPGA的图像数据传输控制系统，使系统更简化、精确、有效，并能应用于某一领域。此外，就我个人来说，由于本次设计的重点是利用FPGA，这
7、是一门既成熟又非常具有实用性的学问，在本科期间只接触了皮毛，现欲利用这一机会，对该课程进行深入学习，使自己额外掌握一项技能，争取通过本次毕业设计掌握FPGA的开发设计与实用基本知识，为今后的学习工作奠定基础，作为一名电子信息类专业的理科生，掌握了数模电、单片机、编程语言的同时，逻辑可编程器件相关的知识也很重要。本次研究希望设计出一种能够在某一专用场所使用的图像数据传输器控制系统。2、基本内容和技术方案数据传输控制系统其实是利用FPGA芯片控制数据采集前端采集到的原始信号依次进行数模转换，数据处理等操作后储存到存储器里，可供CPU读取进行运算和处理后，再传输到外部终端，系统的各项动作和反应都由F
8、PGA控制。而本次设计的内容则为图像数据的传输控制，即是要利用FPGA芯片控制图像传感器（本次利用的是CMOS传感器）获取图像信号，再将其转换成数字信号，通过FPGA控制,对此图像数据进行一系列的处理后，将图像数据存储到储存器（或是显示到监视设备）。技术方案上，本次设计将通过对系统进行原理方案的设计，然后选取合理FPGA芯片及CMOS传感器和其它外围的硬件器件，搭建成具可行性的电路，编写出相应的控制程序。这一系列工作都先将借助于Quartus II这个FPGA设计仿真专用平台，进行系统设计的验证及仿真工作，在电路上还可能会用到其他相关的电子电路设计平台。此外，本次设计将采用仿真与实际相结合的研
9、究方法。在计算机上的软件上建立一个仿真系统，对各原始数据的处理和运算设计一套流程和算法，在仿真获得成功的情况下，将会利用FPGA开发板和外围电路做出实物。3、进度安排第13周：查阅相关文献资料，明确研究内容，确定方案，完成开题报告。第47周：了解研究所需要掌握的基本知识和能力，通过自学和向他人学习来掌握这些知识能力。第810周：学习开始动手进行设计和实验，进行调试使满足基本要求，开始进行论文的撰写。第1214周：完成并修改毕业论文。第15周：准备论文答辩。4、指导教师意见 指导教师签名： 年 月 日武汉理工大学毕业设计（论文）目 录摘 要IAbstractII1 绪论11.1 论文的目的意义1
10、1.2 国内外研究背景11.3 论文的主要内容22 基于FPGA的系统设计32.1 FPGA简介32.2 Cyclone II系列芯片72.3 Quartus II简介82.4 HDL描述语言简介103 图像传输系统方案设计133.1 系统总体方案133.2 各模块器件的选择134 系统各模块的设计164.1图像数据采集模块164.2图像数据存储模块195结论21参考文献22附 录23致 谢26武汉理工大学毕业设计（论文）摘 要在当今信息科技日益发达的时代，随着数字多媒体技术的发展，图像数据的采集和传输作为视频图像类信息交换的第一项工作，已经越来越普及。在军事上、工业上以及人们的日常生活中，图
11、像采集传输工作随处可见，目前人们接触较多的视频和图片等多媒体文件几乎全部源自图像数据采设备的获取。通过图像采集系统采集图像（视频或图片），然后经过数据处理后可以传输到其它设备予以存储或显示。图像采集是图像处理的前提。本论文主要研究的内容便是图像的获取和传输问题，设计一个图像传输控制系统，以FPGA为主控模块，控制图象传感器（CMOS图像传感器）将图像传输到存储设备中。论文重点研究的是系统的硬件原理设计和其中各个时刻各模块的逻辑时序的控制。关键词： FPGA；Quartus II；CMOS图像传感器；图像采集；数据传输AbstractIn this era when information te
12、chnology highly developed, with the development of digital multimedia technology, image acquisition, as the first step of image information exchange , has been mor and more popular. In the military,industry, and peoples daily life,image acquisiton and transmission were seen everywhere.And in now day
13、s, most of the multimedia files we use, such as videos and photos, are from image acquisition device. Images(video or photo) must be collected by an image acquisition fist, then it could be transferred to other devicws or displayed after being data processed.Image acquisition is a prerequisite for i
14、mage processing. The content of this thesis is about the problem of the image acquisition , and the design of an image transmission and controlling system that use FPGA as the main control module to control the image sensor(CMOS Image Sensor ) to transfer the data to the storage devices .A big part of the thasis will focus on the design of the hardware system and the logic control of each module . Key Words：FPGA；Quartus II；CMOS Imag sensor；Image Acquisition；Data transmissionII武汉理工大学毕业设计（论文）1 绪论本论文的题目为“基于FPGA的图像数据传输控制系统的设计”，主要研究的是用现场可编程门阵列器件来控制图像数据的获取和传输问题。1.1 论文的目的意义图像与当今人们的生活已经密
