ARM与CPLD协作的嵌入式视觉系统设计与优势

本文主要探讨了基于图像传感器的CPLD视觉系统的设计与开发。随着嵌入式微处理器技术的快速发展，特别是32位ARM处理器因其强大的运算能力和信号处理性能，被广泛应用于视觉系统中，作为替代PC机执行简单视觉处理任务的理想选择。传统的视觉系统多依赖于PC机，但在小型嵌入式系统中受限于算法和硬件复杂性。文章提出了将ARM处理器与CPLD结合的方案，以克服这些局限。 方案1主要采用图像传感器、微处理器（如ARM）和SRAM，其优点在于系统结构紧凑且功耗低，但可能会牺牲采集速度，因为图像传感器的同步时序信号处理需要通过ARM的中断机制。方案2则引入CPLD/FPGA，可以提高采集速度，但可能导致功耗增加。 为了兼顾方案1的低功耗和方案2的高速度，文章推荐采用"ARM+CPLD+图像传感器+SRAM"的混合架构。通过CPLD的可编程性，可以根据实际需求灵活调整系统性能。例如，对于对功耗有严格要求的应用，可以通过CPLD的编程控制来降低功耗，类似于方案1。而对于对速度要求较高但对功耗相对不敏感的情况，CPLD可以高效地处理图像传感器的同步信号，并将数据暂存到SRAM中，同时保持足够的灵活性以适应不同器件的选择。 在硬件设计上，所有的总线都连接到CPLD，以实现模块化的功能封装。这样，只要更换不影响CPLD功能的其他部件，系统就能适应不同的应用场景。软件设计上，通过CPLD的灵活性，可以优化算法和控制流程，使得整个系统更加高效和可扩展。 本文分享了在嵌入式视觉系统开发过程中，如何利用ARM和CPLD的特性来构建一个既能满足高性能需求又能有效控制功耗的解决方案，为读者提供了宝贵的经验和技术指导。