圖6是控制器產(chǎn)生的SRAM信號(hào)時(shí)序圖。用PCLK作為地址發(fā)生器的輸入時(shí)鐘，且在其上升沿更新地址值。同樣，在PCLK的上沿鎖存數(shù)據(jù)并輸出到總線上。將PCLK反相，作為/WD信號(hào)，使得在/WD的上升沿地址和數(shù)據(jù)穩(wěn)定，確保寫入數(shù)據(jù)的有效性。
3、控制器主要功能的VHDL描述
描述控制器中全部功能的VHDL代碼較長，而且有些部分是常用的(如計(jì)數(shù)器等)。圖像采集狀態(tài)產(chǎn)生和同步信號(hào)的檢測(cè)是其中重要的部分。下面介紹這兩部分的VHDL描述。
圖像采集狀態(tài) capture_s:
處理器的采集請(qǐng)求信號(hào)capture_r使capture_s從‘0’到‘1’，場(chǎng)地址發(fā)生器(計(jì)數(shù)器)的溢出位vcount_o，清除capture_s。
process (capture_r, reset, vcount_o)
begin
if reset='0' or vcount_o='1' then
capture_s<='0'; -- 清除
else if capture_r'event and capture_r='0' then
capture_s<='1'; -- 置狀態(tài)位
end if;
end process;
同步信號(hào)檢測(cè)：
只有在采集狀態(tài)capture_s有效時(shí)(‘1’)才檢測(cè)場(chǎng)同步信號(hào)，場(chǎng)同步信號(hào)下降沿置場(chǎng)有效狀態(tài)(vsync_s)，場(chǎng)地址發(fā)生器溢出位vcount_o清除場(chǎng)有效狀態(tài)。只有在vsync_s有效情況下才檢測(cè)行同步信號(hào)，行同步信號(hào)下降沿置行有效狀態(tài)(hsync_s)，行計(jì)數(shù)器溢出信號(hào)hcount_o清除行狀態(tài)。只有在行狀態(tài)有效的情況下計(jì)數(shù)器才工作，且將數(shù)據(jù)寫入RAM。
Process (capture_s,reset,vcount_o, vsync)
Begin
If reset='0' or vcount_o='1' or capture_s='0' then
Vsync_s<='0'; -- 清除
Else if vsync'event and vsync='0' then
Vsync_s<='1'; -- 置狀態(tài)位
End if;
End process;
Process (vsync_s, reset, hcount_o, hsync)
Begin
If vsync_s='0' or reset='0' or hcount_o='1' then
Hsync_s<='0'; -- 清除
Else if hsync'event and hsync='0' then
Hsync_s<='1'; -- 置狀態(tài)位
End if;
End process;
五、討論
我們?cè)诨赥I公司的TMS320C3X系列DSP開發(fā)的嵌入式指紋圖像處理模塊中分別用上述兩種方法成功實(shí)現(xiàn)了指紋圖像的采集。
采用I/O接口方式最關(guān)鍵的是要求處理器的頻率遠(yuǎn)高于圖像數(shù)據(jù)輸出的頻率。例如，如果處理的指令周期為20ns，讀取每個(gè)數(shù)據(jù)需要10個(gè)指令周期，則數(shù)據(jù)的輸出頻率不能超過5MHz，它低于一般的CMOS圖像傳感器件最快的數(shù)據(jù)輸出頻率。例如國內(nèi)使用較多的OV7610和 OV7620，其正常輸出數(shù)據(jù)頻率為13.5MHz。在應(yīng)用過程中，通常改變傳感器中寄存器的設(shè)置值，降低其數(shù)據(jù)輸出頻率。
本文選用的是CMOS數(shù)字輸出圖像傳感器。對(duì)于模擬視頻信號(hào)，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)加同步分離和A/D轉(zhuǎn)換電路。圖像采集的數(shù)字接口和邏輯控制與本文相同。
在我們系統(tǒng)中所采集的是單色圖像，如果采集彩色圖像邏輯設(shè)計(jì)是相同的所不同的只是數(shù)據(jù)寬度和后期處理方式。
具體應(yīng)用中可根據(jù)需求對(duì)上述設(shè)計(jì)進(jìn)行修改以滿足不同的要求。
