基于FPGA的768x494 NTSC视频采集与ADV7181解码设计详解

本文主要探讨了基于FPGA（Field-Programmable Gate Array）的视频采集与显示模块的设计。设计的关键组件之一是选择分辨率为768×494像素的NTSC制式的视频源，配合一个输出像素为640×480的CCD摄像头。FPGA方面，采用了Altera Cyclone II系列的Ep2c35F672c36型号，该器件内含35000个逻辑单元，提供了丰富的处理能力。 文章的重点落在了视频解码器ADV7181的应用上。ADV7181是一款集成的视频解码器，能处理多种模拟视频信号输入，如CVBS、S_VIDEO和YPrPb分量，并能自动识别NTSC、PAL和SECAM制式。解码器的核心是其内部的240个寄存器，系统仅需配置其中的40个，通过I2C_Controller模块和I2C_AV_config模块实现。I2C_Controller负责数据传输的控制，包括初始化、启动、数据发送和停止，其中SD_counter用于计数并确保数据正确传输。 I2C_AV_config模块设计相当细致，采用三步流程进行寄存器配置。首先，复位信号激活后，模块开始读取8位从设备地址、8位寄存器地址和8位数据，构建24位传输数据。然后，当传输启动（mI2C_GO=1），系统等待传输结束信号（mI2C_END=1），并根据接收到的应答信号mI2C_ACK判断是否进入下一轮配置步骤。整个过程严谨且有序，确保了寄存器配置的准确性和效率。 本文深入介绍了如何利用FPGA技术构建视频采集与显示模块，包括硬件选型、视频解码器的配置以及关键模块的详细设计，展示了在实际应用中如何高效地整合硬件资源，以满足视频处理需求。这样的设计对于视频处理系统开发者来说，具有很高的实用价值和技术参考性。